實驗步驟:
1 開機之前,請認真檢查光柵光譜儀的各個部分(單色儀主機、電控箱、接受單元、計算機、)連線是否正確,保證準確無誤。
為了保證儀器的性能指標和壽命,在每次使用完畢,將入射狹縫寬度、出射狹縫寬度分別調節到0.1mm左右。
在儀器系統復位完畢后,根據測試和實驗的要求分別調節入射狹縫寬度、出射狹縫寬度到合適的寬度。
2 接收單元
WGD-8/8A組合式多功能光柵光譜儀根據儀器型號的不同配有光電倍增管、CCD、硫化鉛、鉭酸鋰、TGS等不同接收單元。
注意,若采用光電倍增管作為接收單元,不一定要在光電倍增管加有負高壓的情況下,使其暴露在強光下(包括自然光)。在使用結束后,一定要注意調節負高壓旋鈕使負高壓歸零,然后再關閉電控箱。
3 狹縫調節
儀器的入射狹縫和出射狹縫均為直狹縫,寬度范圍0~2mm連續可調,順時針旋轉為狹縫寬度加大,反之減小。每旋轉一周狹縫寬度變化0.5mm,最大調節寬度為2mm。為延長使用壽命,狹縫寬度調節時應注意最大不要超過2mm。儀器測量完畢或平常不使用時,狹縫最好調節到0.1mm-0.5mm左右。
4 電控箱的使用
電控箱包括電源、信號放大、控制系統和光源系統。在運行儀器操作軟件前一定要確認所有的連接線正確連接且已經打開電控箱的開關。
5 程序安裝(如已安裝好,則跳過)
儀器的參數設置和測量均由計算機來完成。因此在使用前必須先安裝WGD-8/8A組合式多功能光柵光譜儀器中文操作軟件。
將隨儀器配備的WGD-8/8A組合式多功能光柵光譜儀器操作軟件系統安裝光盤放入光驅中,執行其中的SETUP程序,即開始進行安裝,安裝過程大約一分鐘。
系統安裝結束后,將自動在WINDOWS系統的“開始”—“程序”中建立“WGD-8/8A組合式光柵光譜儀”一項。執行其中的可執行程序即可運行操作系統。
6 采用標準光譜燈進行波長校準
光柵光譜儀由于運輸過程中震動等各種原因,可能會使波長準確度產生偏差,因此在第一次使用前用已知的光譜線來校準儀器的波長準確度。在平常使用中,也應定期檢查儀器的波長準確度。
檢查儀器波長準確度可用氘燈、鈉燈(標準值為589.0nm和589.6nm)、汞燈以及其它已知光譜線的來源來進行。
6.1 用氘燈譜線校準
利用氘燈的兩根譜線的波長值(標準值為486.0nm和656.0nm)來進行校準儀器。根據能量信號大小手工調節入射狹縫和出射狹縫,掃描氘燈光譜。如果波長有偏差,用“零點波長校正”功能進行校正。
6.2 用鈉燈譜線校準
利用鈉燈的兩根譜線的波長值(標準值為589.0nm和589.6nm)來進行校準儀器。根據能量信號大小手工調節入射狹縫和出射狹縫,掃描鈉燈光譜。如果波長有偏差,用“零點波長校正”功能進行校正。
6.3 用汞燈譜線校準
利用汞燈的五根譜線的波長值(標準值為404.7nm、435.8nm、546.1nm、577.0nm、579.0nm)來進行校準儀器。根據能量信號大小手工調節入射狹縫和出射狹縫,掃描汞燈光譜。如果波長有偏差,用“波長線性校正”功能進行校正。
7 分別掃描不同光源的光譜
(1)觀察鈉原子光譜并描繪測得的圖象,將光譜儀電壓調到500 V左右,可見的光譜為589.0nm、589.6nm。并繪出鈉原子主線系第一組線(雙線)能級示意圖。
(2)觀察氫——氘原子光譜并描繪測得的圖象,利用測得的數據值計算里德伯常數。將光譜儀電壓調到1000 V左右,可測的氫光譜為410.17nm、434.05nm、486.13nm、656.28nm。計算氫原子的里德波常數,并計算D,H的原子核質量比。