所能到达的分辩率为0.01cm-1量级．而商用设 备的

　　研究生课现代物理尝试方式之 接收光谱 马艳 次要内容 一、太阳光谱 二、谱线线宽及增宽 三、接收光谱的特点 四、发射光谱取接收光谱的关系 五、通俗光谱取激光光谱 六、根基接收光谱道理 七、饱和接收光谱 八、饱和接收光谱稳频 一、太阳光谱 牛顿察看到的太阳光谱 为什么有？ 基尔霍夫和本生怎样注释？ 次要内容 一、太阳光谱 二、谱线线宽及增宽 三、接收光谱的特点 四、发射光谱取接收光谱的关系 五、通俗光谱取激光光谱 六、根基接收光谱道理 七、饱和接收光谱 八、饱和接收光谱稳频 二、谱线、光谱轮廓 光谱线有相当窄的频次或波长范畴，即有必然宽度。 I0 ? h?? 原子蒸汽 l I? ? 一束分歧频次强度为I0 的平行光通过厚度为l的原子蒸气，二八杠棋牌。 一部门光被接收，透过光的强度I?从命接收定律 I? = I0 exp(-k?l) 式中k?是基态原子对频次为?的光的接收系数。分歧元素原 子接收分歧频次的光，透过光强度对接收光频次做图，如 下图： I? I0 ?0 I? 取? 的关系 由图可知，正在频次? 0处透过光强度最小，即接收最大。若将 接收系数对频次做图，所得曲线为接收线轮廓。原子接收线 轮廓以原子接收谱线的核心频次（或核心波长）和半宽度 表 征。核心频次由原子能级决定。半宽度是核心频次位臵，吸 收系数极大值一半处，谱线轮廓上两点之间频次或波长的距 离。 谱线具有必然的宽度，次要有两方面的要素：一类是由原子 性质所决定的，例如，天然宽度；另一类是影响所惹起 的，例如，热变宽、碰撞变宽等。 （1），天然宽度 没有影响，谱线仍有必然的宽度称为天然宽度。它取激 发态原子的平均寿命相关，平均寿命越长，谱线宽度越窄。 分歧谱线有分歧的天然宽度，大都环境下约为10-5nm数量级。 ?? N ? 1 2?? k (2)，多普勒变宽 因为辐射原子处于无法则的热活动形态，因而，辐射原子可 以看做活动的波源。这一犯警则的热活动取不雅测器两者间形 成相对位移活动，从而发生多普勒效应，使谱线变宽。这种 谱线的所谓多普勒变宽，是因为热活动发生的，所以又称为 热变宽，一般可达10-3nm，是谱线变宽的次要要素。 k ? v ? ? L ? ?0 E2 ?L ? k ? v ??0 E1 (3)，压力变宽 因为辐射原子取其它粒子（、原子、离子和电子等） 间的彼此感化而发生的谱线变宽，统称为压力变宽。压力变 宽凡是随压力增大而增大。 正在压力变宽中，凡是同种粒子碰撞惹起的变宽叫 Holtzmark（赫尔兹马克）变宽；凡是由异种粒子惹起的变 宽叫Lorentz（罗伦兹）变宽。 此外，正在外电场或感化下，能惹起能级的，从 而导致谱线变宽，这种变宽称为场致变宽。 次要内容 一、太阳光谱 二、谱线线宽及增宽 三、接收光谱的特点 四、发射光谱取接收光谱的关系 五、通俗光谱取激光光谱 六、根基接收光谱道理 七、饱和接收光谱 八、饱和接收光谱稳频 三、接收光谱的特点 1）活络度高 2）精确度高： 3）干扰小，选择性极好； 4）测定范畴广，可测70 种元素。 不脚：多元素同时测定有坚苦； 对非金属及难熔元素的测定另有坚苦； 对复杂样品阐发干扰也较严沉； 石墨炉原子接收阐发的沉现性较差。 次要内容 一、太阳光谱 二、谱线线宽及增宽 三、接收光谱的特点 四、发射光谱取接收光谱的关系 五、通俗光谱取激光光谱 六、根基接收光谱道理 七、饱和接收光谱 八、饱和接收光谱稳频 四、发射光谱取接收光谱的关系 接收光谱是基于“基态原子”选择性接收光辐射能(h?)， 并使该光辐射强度降低而发生的光谱(共振接收线)； 发射光谱是基态原子遭到热、电或光能的感化，原子从 基态跃迁至激发态，然后再前往到基态时所发生的光谱 (共振发射线和非共振发射线)。 次要内容 一、太阳光谱 二、谱线线宽及增宽 三、接收光谱的特点 四、发射光谱取接收光谱的关系 五、通俗光谱取激光光谱 六、根基接收光谱道理 七、饱和接收光谱 八、饱和接收光谱稳频 通俗光谱取激光光谱 通俗光谱取激光光谱 典范光谱学的光谱分辩率:取决于所用仪器设备 的线宽． 如特大型光栅光谱仪或长光傅里叶光谱仪， 所能达到的分辩率为0.01cm-1量级．而商用设 备的分辩率是0.1cm-1 激光光谱的分辩率：取决于被测物质的谱线宽度， 一般光谱仪仅起一个滤波器的感化 一般物质的天然线宽为几MHz，二激光的抱负频 宽100MHz,因而，无法丈量天然线宽 处理方式：激光压窄线宽，稳频 另一方面要消弭各类谱线展宽效应，如压力展宽、 碰撞展宽、多普勒展宽等． 目前激光光谱分辩：是正在lkHz的程度． 次要内容 一、太阳光谱 二、谱线线宽及增宽 三、接收光谱的特点 四、发射光谱取接收光谱的关系 五、通俗光谱取激光光谱 六、根基接收光谱道理 七、饱和接收光谱 八、饱和接收光谱稳频 六、根基接收光谱道理 若何求接收系数？ 次要内容 一、太阳光谱 二、谱线线宽及增宽 三、接收光谱的特点 四、发射光谱取接收光谱的关系 五、通俗光谱取激光光谱 六、根基接收光谱道理 七、饱和接收光谱 八、饱和接收光谱稳频 七、饱和接收光谱 现实的光谱线宽，是原子或 本身的由能级寿命决定，无法消 除 若何消弭？ 原子速度 分布从命 麦克斯韦 分布 雷同地我们能够求出能级2上的粒子数表达式 为 了 测 量 贝 纳 特 孔， 我 们 次要内容 一、太阳光谱 二、谱线线宽及增宽 三、接收光谱的特点 四、发射光谱取接收光谱的关系 五、通俗光谱取激光光谱 六、根基接收光谱道理 七、饱和接收光谱 八、饱和接收光谱稳频 八、饱和接收光谱稳频 次要内容： 1、影响稳频的要素 2、稳频方式概述 3、饱和接收稳频 1、 影响频次不变的要素 激光谐振腔的共振频次为： c ν ? q? 2nL ?温度的崎岖、激光管的发烧及机械振动城市惹起谐振腔 几何长度的改变。 ?温度的变化、介质中反转集居数的崎岖以及大气的气压、湿 度变化城市影响激光工做物质及谐振腔裸露于大气部门的折射 率。： 以上要素使腔长L及折射率n都正在必然范畴内变化,当L的变 化为?L，n的变化为?n时，惹起的频次相对变化为 ?ν ?L ?n ? ?( ? ) ν L n 总结：腔长变化、折射率变化都是影响频次不变的要素 2、稳频方式概述 稳频的一般道理：采用负反馈电节制激光频次 稳频的本色：连结n、L不变。 稳频方式:被动式取自动式稳频 一. 被动式稳频 操纵热膨缩系数低的材料制做谐振腔的间隔器；或用膨缩系 数为负值的材料和膨缩系数为正值的材料按必然长度共同 二.自动式稳频 1.稳频的道理:采用负反馈电节制稳频手艺。拔取一个稳 定的参考尺度频次，当影响使激光频次偏离尺度频次 时，鉴频器给出误差讯号,通过负反馈电去节制腔长，使 激光频次从动回到尺度频次上。 2.鉴频器：是稳频的环节部件。 ①使命：a.供给尺度频次。b.频次辨别：当激光器振荡频次偏离 尺度频次时，可以或许辨别出来。 ②对鉴频器的要求：a.核心频次要不变，尺度频次不克不及有漂移。b. 活络度要高，细小变化能辨别。 ③ 鉴频器的类型：以原子谱线本身做为鉴频器以尺度频次做 鉴频器 3 、饱和接收稳频 操纵原子谱线核心频次做为辨别器进行稳频 饱和接收稳频——即正在谐振腔中（外）放入一个充有低气压气体原子 (或)的接收管,它有和激光振荡频次共同很好的接收线。接收管内 气压很低,凡是只要1～1OPa。低压气体接收峰的频次很不变,因而频次 复现性好。 因为接收管气压很低，故碰撞加宽很小， 能够忽略不计，接收线核心频次的压力 位移也很小，接收管一般没有放电感化， 故谱线核心频次比力不变。所以正在接收 线核心处构成一个不变且宽度很窄 的凹陷，以此做为稳频的参考点，可使 其频次不变性和复现性精度获得很大的 提高。 图4-12 饱和接收法稳频的安拆示企图

　　5_接收光谱。同济大学物理系光学或光学工程专业复试时教员一般会问到的问题,但愿会对大师有帮帮