使用光学多道测量光谱实验报告解读

近代物理学实验报告（一）

——使用光学多道测量光谱

姓名：韦江波

班级：物理091

学号：09990233

联系方式：670959

摘要

光学多通道分析器（Optical Multichannel Analyzer ）简称OMA ，是一种采用多通道快速检测和显示微弱光谱信号的电子光学仪器。它能方便地给出各种待测光谱的光谱曲线和光谱数据，可用于快速光谱分析及各种光谱研究。光学多通道分析器是由光学多色仪、并行检测器及其控制器和数据处理台（专用的微型电子计算机及其输出显示用的荧光屏）等三大部分组成。

关键词

电荷耦合器件；光学多道分析器；光谱仪

引言

在现代光学多道检测系统中，以光导摄象管或扫光二极管列阵作为多通道检测器，用微处理机采集，处理并存贮数据，并且采用多色仪的光学多道分析器，其特点是体积小、操作方便、速度快、信息容量大，而且光谱分辨率、时间分辨率和空间分辨率都极高。

光谱分析是研究物质微观结构的重要方法，它广泛应用于化学分析、医药、生物、地质和考古等部门。常见的光谱有吸收光谱、发射光谱和散射光谱。涉及的波段从x 射线、紫外光、红外光到微波和射频波段。本实验通过测量发光二极管发射光谱，使大家了解发光二极管的主要光学特性和光谱测量的基本方法。

实验方案

一、实验目的

1 了解电耦合器件（CCD ）的原理并掌握OMA 系统的工作原理与使用注意事项。

2 用低压汞灯谱线作为一只波长进行波长测量定标，观测并记录钠灯光谱。

二、实验原理

光学多通道分析仪原理为平行光束入射到平面光栅G （光栅平面的方位可由精密机械调节）时，将发生衍射，衍射时有光栅方程：sin ,0,1,2d k k θλ==±±式中d 是光栅常数，λ是入射光波长，k 是衍射级次，θ为衍射角。由光栅方程可知，当光栅常数d 一定时，不同波长的同一级主最大，除零级外均不重合，并且按波长的大小，自零级开始向左右两侧，由短波向长波散开。每一波长的主最大，在光栅的衍射图样中都是很细、很锐的亮线。

由dsin θ=k λ可知，级次间距对应cos ,/(cos )d d θθλθλθ?=?=当角度θ较小的时，角度间隔?θ最小，当角度θ增加时，角度间隔?θ增加。所以光谱排列并非按角度θ线性分布。当角度θ较小时可以简化为线性，即可采用线性定标，更进一步可以从级数展开的角度采用2次、3次、或4次定标，在本实验中，我们采用线性定标。

定标：是指在相同的衍射级次（一般取第1级次）下，采集已知谱线，然后对已知谱线定标，随即将横坐标由CCD 的通道转化为波长；在已定标的波长坐标下，采集未知的谱线，可直接通过读取谱线数据、读取坐标数据或寻峰的方式获取未知谱线的波长。

定标和采集未知谱线必须有相同的基础，那就是起始波长（或中心波长）。在本实验中的起始波长或中心波长是一个参考数据，是通过转动光栅到某一个位置来实现的，但由于是机械转动，重复性比较差，因此需要定标。定标也是有误差的。定标使用谱线位置的远近，以及采用的是几次定标，都会影响到数据的准确性。

CCD传感器是WGD-6型光学多通道分析器数据采集部分的核心，也是整个系统的关键所在，它的作用是将衍射光谱转换成电信号。

CCD全称电荷耦合器件(Charge—Coupled Device)是一种以电荷量表示光量大小，用耦合方式传输电荷量的新型器件。它具有自扫描、光谱范围宽、动态范围大、体积小、功耗低、寿命长、可靠性高等一系列优点。自1970年问世以来，发展迅速、应用广泛。CCD线列已用于光谱仪，将它置于光谱仪的光谱面，一次曝光就可获得整个光谱，并且易于与计算机连接。面阵CCD已用于电视摄像机和卫星遥感器。

CCD的工作过程是：当CCD受到光照后，各个CCD单元内贮存的电荷量与它的曝光量成正比；若给它施加特定时序的脉冲，其内部单元存贮的信号电荷便能在CCD内作定向传输、实现自扫描，进而将由光照感生的电荷依次传送出去。

WGD-6型光学多通道分析器数据采集部分的另一个作用是将线阵CCD输出的模拟电压信号转换成数字电压信号，并存储在外部RAM中。这样数据就成为计算机能够读取的有效数据了。

计算机处理部分的功能是控制整个系统工作，将数据由外部RAM中读入、并保存在内部RAM并作分析、处理，最后计算出结果并根据要求显示和打印。因此对于计算机的使用是本次实验的关键，实验之前必须把软件的说明仔细阅读，同时对于计算机与光学多通道分析器的连接线路也应该仔细研究。最后考虑到数据量可能比较大，我们需要耐心等待实验结果并且尽量不干扰仪器获得的数字电压信号及原始数据。

三、实验仪器

光学多通道分析仪

四、实验步骤

（1）摆放好Hg灯，使光源聚集在多色仪的缝上，适当调节狭缝的宽度，但是必须使缝宽在0.2～2mm的范围内，不可超过2mm以免损坏仪器。

（2）打开CCD的电源，再打开计算机及计算机上相应的光学多道分析软件。考虑到背景光线的影响，按下背景清除按键，清除原先记录的默认值，然后关闭汞灯，按下背景记忆。接下来计算机会将实际采集的谱线与背景相减，获取真实的谱线。

（3）设置中心波长为500nm（中心波长的调整过程当中，应当缓慢调节，每次调节都应当在上一次调节生效之后），按下“实时采集”按键，采集Hg的特征谱线。根据Hg光谱的尖锐程度，适当调整光源和透镜的位置，以及狭缝的大小。(如果没看到谱线，只看到一些噪声信号，则要适当调整中心波长的设置，有可能谱线在电脑上你所看到范围之外) （4）得到较尖锐的光谱后，点击工具栏下的“停止”，实时采集完毕。将转换开关打到观察窗，打开CCD的遮光盖，观察衍射光谱。可以看到一道强绿光和两道黄光对照。Hg 有435.84nm、546.07nm、576.96nm和579.0nm四条特征谱线，由于在计算机上所能反映的光谱带宽为150nm-200nm之间，中心波长为550nm。读取三条尖锐光谱的位置数组，做差，根据其差值比，及观察窗查看到的光线颜色，可以确定三条光谱为546.07nm,576.96nm,579.07nm这三条特征谱线。

（5）确定了特征谱线之后，利用这几条特征谱线进行定标，将横坐标的道数转化为波长显示。在实验过程中采用手动定标，在“数据处理”中选择“手动定标”，选定546.07nm 的谱线，按回车键，输入谱线波长，按“下一点”之后选定579.07nm的谱线，按回车键，输入谱线波长，点击“定标”后选择线性定标后，计算机就根据Hg的特征谱线来完成定标，将横坐标的道数显示转换成波长显示。

（6）测量纳光的波长，将Hg灯光源换为钠灯光源，采集同一波长范围内的待测钠光的光谱，在完成实时采集之后，对光谱图进行寻峰（采集钠光光谱所用的寄存器必须是汞光谱定标所在的寄存器）。

数据处理

实验数据如下图所示

选取恰当的中心波长后，通过读取三条尖锐光谱的位置数组，做差，根据其差值比，及观察窗查看到的光线颜色，确定三条光谱为546.07nm,576.96nm,579.07nm这三条特征谱线。

定标，选取波长为546.07nm和579.07nm的两个峰，得到定标公式

得到钠双线波长588.93nm、589.55nm与实际测量值589.0nm、589.60nm极为接近。

实验总结

在实验过程中，可以说是碰上了许多问题，究其原因主要就是因为对实验仪器的了解不够以及对实验细节的掌控不到位。在实验开始就找不到观察窗，甚至开始还以为观察窗是在软件里调的，直到后来发现软件使用说明书里也找不到关于观察窗的只言片语，才发现观察窗属于硬件。还有就是噪声信号的影响，直接原因是狭缝的宽度以及狭缝与灯的位置没有把握好，这个度也只能从实验中细细体味。最大的问题出现在最后一步对钠光灯波谱的寻峰过程当中，在前几次实验当中，虽然双线的波长也可以得到，但每次都不止两个波峰，会有其他一些无用的波峰，在假使我们不知道钠双线波长的情况下，也就是实验假定情况下，我们是不能从中分辨出哪两个峰是我们需要的。后来发现，问题就出在背景记忆这里，因为我们每次用观察窗观看光谱时，为了看清楚一些，都会关掉一些灯，这样就使背景变暗，去除背景后（存的背景还是原来的背景记忆）就会对光谱产生一定的削弱，定标的时候就会出现些问题，特别是背景记忆出现较大变动的地方可能会出现波峰，然后在对钠灯光谱的测定时产生影响。在实验的开始，在第一张数据图中可以看到有三个波峰，调节一下中心波长可以使汞灯光的四个波峰一齐出现，最初我想定四个点总比两个准确，但经实践发现，定四个点后，得到的钠双线波长大概与实测值差了好几十，后来又试了定三个点，仍发现偏离了几个纳米，百思不得其解。我想做实验就是带着问题去做实验，然后做完实验后出来依旧是带着问题，新的一个问题。

参考文献

【1】近代物理实验讲义。[J]浙江师范大学树立信息学院近代物理实验.2011-9

【2】张天喆、董有尔，近代物理实验。[J]科技出版社.2004-1

四等水准及闭合导线测量实习报告

《实习报告》 前言 一．实习目的： 1．练习水准仪的安置、整平、瞄准与读数和怎样测定地面两点间的高程；2．掌握经纬仪对中，整平，瞄准与读数等基本操作要领； 3．掌握导线的内业计算； 4．培养学生综合应用测量理论知识分析解决测量作业一般问题的能力。二．任务： 1．控制点高程测量； 2．导线长度测量； 3．水平角度测量； 4．闭合导线内业计算； 5．标记点之记，完成成果。 三．要求： 1．掌握水准仪、经纬仪、等一些主要仪器的性能和如何操作使用； 2．掌握数据的计算和处理方法； 3．掌握四等水准测量和三级导线测量的规范。 四．实习方法：自动安平水准仪、DJ6经纬仪的使用。 实习内容 一．实习项目： 1．外业测量： （1）测量控制点高程；

（2）测量控制点间距离； （3）测量闭合导线内角。 2．内业计算： （1）计算控制点间高差，推算各点间高程； （2）计算个控制点间距离及相对误差； （3）计算个内角闭合差及内角； （4）根据以上计算数据推算个点坐标。 二．测区概述： 测区为校园内测量实训场，面积大约30亩。地势平坦，有花园、小树林。其中有几个建筑物分别为网球场、校医务室等。测区内有个小湖。测区周围有安澜路、求新路、启智路等。 三．作业方法及技术要求： （一）四等水准测量： 用水准测量方法测定高差hAB。在A、B两点上竖立水准尺，并在A、B两点之间安置—架可以得到水平视线的仪器即水准仪，设水准仪的水平视线截在尺上的位置分别为M、N，过A点作一水平线与过B点的竖线相交于C。因为BC的高度就是A、B两点之间的高差hAB。 1．每一站的观测顺序 后视水准尺黑面，使圆水准器气泡居中，读取下、上丝读数，转动微倾螺旋，使符合水准气泡居中，读取中丝读数。 前视水准尺黑面，读取下、上丝读数，转动微倾螺旋，使符合水准气泡居中，读取中丝读数。

工业系统测量实验报告 (1)

实验题目： 某一化工生产过程中需要对储气罐内的气体压力进行精度控制及安全保护，压力设定值为8Mpa，其中压力采集使用压阻式压力传感器，压力控制采用电动V型调节球阀调节。此外，当压力高于10Mpa时必须关断调节球阀。请结合本门课所学知识及选用的相关仪器设备，查阅相关文献，给出采用工业控制计算机作为控制器的设计方案。 压阻式压力传感器的主要技术参数： 1、工作电源10v 2、测量范围0~20Mpa 3、全程线性度好 4、灵敏度20mv/ Mpa 电动调节球阀的主要技术参数： 1、工作电源：AC220V; 2、控制信号：0~10V. (对应阀的开度：0％－100％). 一、系统总体结构框图： 二、系统工作原理：

该系统属于闭环PID控制系统，利用反馈通道和控制通道对储气罐中的气体压力进行动态快速、稳定和准确的控制。其具体工作原理是工控机首先设定储气罐中理想压强re ,然后根据反馈的数字信号和理想值进行比较得到差值 e 。然后利用PID 控制算法根据e 算出控制信号的算法控制信号的电压大小u ，通过数据通道D/A 转换把u 这一数据量转换成模拟量，这一模拟量直接控制电动V型调节球阀，进而控制储气罐的气压。然后是反馈通道，首先通过压阻式传感器，得到电压信号，再通过信号调理，调理后的信号经过数据通道A/D转换，转换成数字量，把数字信号送入工控机，工控机再根据这个信号输出符合要求的控制信号对电压V型调节阀进行控制，进而控制储气罐的气压。 三、传感器测量电路： 四、仪器设备和元器件： 一台工控机、一块数据采集板卡、一个电动V型调节球阀、一个扩散硅压阻式压力传感器、两个10KΩ电阻、两个500KΩ电阻、一个差动放大器、一台稳压电源及导线若干。 五、软件流程图：

用光学多道分析器进行光谱定性分析实验讲义

用光学多通道分析器进行光谱定性分析 每种物质都有其独特的分子和原子结构、运动状态和相应的能级分布，物质运动状态变化时会形成该物质所特有的分子光谱或原子光谱，称特征光谱线。通过光谱观测获取物质内、外信息，就是光谱分析。 根据光谱形成的机理，光谱分析可分为发射光谱分析、吸收光谱分析、散射光谱分析、荧光光谱分析等几大类；从分析目的来看，可分为光谱定性分析、光谱半定量分析和光谱定量分析。本实验仅进行光谱定性分析。 实验目的 1.学习使用光学多道分析器； 2.学习光谱定性分析的实验方法； 3.利用氢光谱测量里德堡常数。 实验仪器 WGD—6型光学多道分析器，由光栅单色仪，CCD接收单元，扫描系统，电子放大器，A/D采集单元，计算机组成。该设备集光学、精密机械、电子学、计算机技术于一体。光学系统采用C-T型，如图1所示。 入射狭缝、出射狭缝均为直狭缝，宽度范围0-2mm连续可调，光源发出的光束进入入射狭缝S1，S1位于反射式准光镜M2的焦面上，通过S1射入的光束经M2反射成平行光束投向平面光栅G上，衍射后的平行光束经物镜M3成像在S2上。 M2、M3 焦距302.5mm 光栅G 每毫米刻线600条闪耀波长550nm S2 CCD接收单元S3观察窗 M4 转镜转动M4可实现S2和S3之间的转换 实验原理 1．单色仪简介 单色仪是用来从具有复杂光谱组成的光源中，或从连续光谱中分离出“单色光”的仪器。所谓“单色光”是指相对于光源的光谱形成而言，其波长范围极狭窄、以致可以认为只是单一波长的光。 世界各国生产了种种不同类型的单色仪，为了结构设计和使用方便，极大多数单色仪

都采用恒偏向系统，因而仪器的入射狭缝和出射狭缝都可安装在固定不变的位置，只要旋转色散棱镜、光栅或自准直反射镜即可实现波长调节，从出射狭缝射出不同波长的单色装束。 单色仪的基本性能指标 （1）工作波长范围 工作波长范围表明单色仪输出的、能满足工作要求的单色光束所能覆盖的波长范围。 （2）线色散率和光谱分辨率 与仪器配用的色散组件的角色散率与光谱聚焦物镜的焦距决定单色仪的线色散率，通常以线色散率倒数形式给出仪器的色散能力。在棱镜单色仪中，线色散率是随工作波长变化而有明显变化的，所以必须在给出线色散率数值时标明波长数值。 单色仪的光谱分辨率表明该仪器在较严格的工作条件、较窄的狭缝宽度时所能达到的最高分辨率。对于一般性能单色仪，常常不给出具体分辨率数值，而指明仪器可以清晰分辨开的某些元素光谱线（例如钠元素的D光双线）；对于高分辨单色仪，则常需给出具体的可分辨波长间隔值。 （3）波长精度和重复性 这两个指针表明单色仪出射光束的真实波长值与仪器指示值之间的偏差，以及多次重复时的重现程度。 单色仪的波长精度和重复性由仪器的波长调节机构或波长扫描机构及波长示数机构的工作精度决定。波长重复性还受到机械传动空间、摩擦力、电子系统噪声等随机因素的影响。 在大多数单色仪中，仪器的波长精度值大致与其分辨率数值相近（但带±号，即容许双向偏差），而波长读数的重复性数值（取若干次重复测定中的最大偏差值）则等于波长精度的绝对值。 （4）杂散光 单色仪的杂散光是指出射光束中所需光谱宽度范围以外其它波长的光辐射量，这种不需要的“杂光”辐射混在所需波带的辐射中输出，不但使出射光束的单色性降低，而且形成光度测定工作中的背景光，降低检测信噪比，甚至“淹没”微弱的有用光辐射信号。 通常，以达到辐射探测器的“杂光”通量与选定的所需波长通量之比作为杂散光强度的度量，实用上以百分数表示。由于散射光强度与波长四次方成反比，所以单色仪的杂散光强度随工作波长范围不同而不同，因此给出杂散光强度时应同时标明波长值。 WGD—6型光学多道分析器规格与主要技术指标： 波长范围300—900nm 焦距 302.5mm 相对孔径 D/F=1/7 分辨率优于0.2nm 波长精度≤±0.4nm 波长重复性 ≤±0.2nm 杂散光 ≤10-3 CCD（电荷耦合器件）接收单元 2048 光谱响应区间 300—900nm 积分时间9档（每档53毫秒） 重量20kg 2．光谱定性分析 光谱定性分析是根据物质的光谱中是否存在某种元素的特征光谱线，以判断该物质中是否含有该元素。

荧光光谱分析仪工作原理

X 荧光光谱分析仪工作原理 用x 射线照射试样时,试样可以被激发出各种波长得荧光x 射线，需要把混合得x 射线 按波长（或能量）分开，分别测量不同波长（或能虽:）得X 射线得强度，以进行左性与定疑 分析，为此使用得仪器叫X 射线荧光光谱仪。由于X 光具有一泄波长，同时又有一立能量, 因此，X 射线荧光光谱仪有两种基本类型:波长色散型与能量色散型。下图就是这两类仪器 得原理图. 用X 射线照射试样时，试样可以被激发出各种波长得荧光X 射线，需要把混合得X 射 线按波长（或能疑）分开，分别测量不同波长（或能量）得X 射线得强度，以进行定性与左疑 分析，为此使用得仪器叫X 射线荧光光谱仪。由于X 光具有一左波长，同时又有一左能量， 因此，X 射线荧光光谱仪有两种基本类型：波长色散型与能量色散型。下图就是这两类仪器 得原理图。 （a ）波长色散谱仪 （b ）能虽色散谱仪 波长色散型和能量色散型谱仪原理图 现将两种类型X 射线光谱仪得主要部件及工作原理叙述如下: X 射线管 酥高分析器 分光晶体 计算机 再陋电源

丝电源 灯丝 电了悚 X则线 BeiV 輪窗型X射线管结构示意图 两种类型得X射线荧光光谱仪都需要用X射线管作为激发光源?上图就是X射线管得结构示意图。灯丝与靶极密封在抽成貞?空得金属罩内，灯丝与靶极之间加高压（一般为4OKV）, 灯丝发射得电子经高压电场加速撞击在靶极上，产生X射线。X射线管产生得一次X射线, 作为激发X射线荧光得辐射源.只有当一次X射线得波长稍短于受激元素吸收限Imi n时，才能有效得激发出X射线荧光?笥？SPAN Ian g =EN-U S >lmin得一次X射线其能量不足以使受激元素激发。 X射线管得靶材与管工作电压决立了能有效激发受激元素得那部分一次X射线得强度。管 工作电压升高，短波长一次X射线比例增加，故产生得荧光X射线得强度也增强。但并不就是说管工作电压越髙越好，因为入射X射线得荧光激发效率与苴波长有关，越靠近被测元素吸收限波长，激发效率越髙。A X射线管产生得X射线透过彼窗入射到样品上, 激发岀样品元素得特征X射线，正常工作时，X射线管所消耗功率得0、2%左右转变为X 射线辐射，其余均变为热能使X射线管升温，因此必须不断得通冷却水冷却靶电极。 2、分光系统 第?准讥器 平面晶体反射X线示意图 分光系统得主要部件就是晶体分光器，它得作用就是通过晶体衍射现彖把不同波长得X射线分开.根据布拉格衍射左律2d S in 0 =n X ,当波长为X得X射线以0角射到晶体，如果晶面间距为d,则在出射角为0得方向，可以观测到波长为X =2dsi n 0得一级衍射及波长为X/2, X /3 ------ ―等髙级衍射。改变（）角，可以观测到另外波长得X

工程水准测量实验报告簿.doc

工程水准测量 ( 实验报告簿 )

工程测量实验报告写法 以水准测量为准 一、实习目的： 二、实习设备： 三、实习内容： 四、实习步骤： 1.水准测量： （1）水准测量原理： 水准测量是利用水准仪提供的水平视线，借助于带有分划的水准尺，直接测定地面上两点间的高差， 然后根据已知点高程和测得的高差，推算出未知点高程。 设水准测量的进行方向为从 A 至 B， A 称为后视点， a 为后视读数； B 称为前视点， b 称为前视读数。如果已知A 点的高程 HA ，则 B 点的高程为： HB=HA+hab HA+a=HB+b HA=HB+a-b B 点的高程也可以通过水准仪的视线高程Hi 来计算，即 Hi=HA+a HB=Hi － b （2 ）水准测量的外业施测： 1 ）水准点：用水准测量方法测定高程的点。 2）当预测高程的水准点与已知水准点相距较远或高差太大时，两点之间安置一次仪器九无法测出其高差。这时需要连续多次设站，进行复合水准测量。每测站高差之和即可得预测水准点到已知水准点的高差，从 而可得其高程。

3）水准测量的检核 计算检核：闭合导线的高差和等于个转点之间高差之和，又等于后视读数之和减去前视读数之和，因 此利用该式可进行计算正确性的检核。 测站检核：对每一测站上的每一读数，进行检核，用变更仪器法进行检核。变更仪器法要求变更的高 度应该大于10cm ，两次高差之差不应超过规定的容许值，即6mm 。 闭合水准路线的成果检测：理论上各测段高差之和应等于零，实际上上不会，存在高差闭合差，其不 应该大于你容许值，即，若高差闭合差超出此范围，表明成果中有错误存在，则要重返工作。 4）水准测量的内业计算： 检查水准测量手簿；填写已知和观测数据；计算高差闭合差及其限差；最终结果见附表。 五、实验表格： 实验报告 程名称：工程量目：普通水准量（ 2）成???? 指教????? ??? ..院（直属系）??? .. 学生??? . 学号 ???? .. ..........年?.月?..日 普通水准测量手薄 点后前高差改正后高点站号数数（米）高差程号（米）（＋－（（米） 米）米）

控制测量实验报告

控制测量实习报告 姓名：邸凯 院系：资源工程学院 专业：测绘工程一班 学号：2011092549 实习地点：厦门海沧区 指导教师：高鹏 2014年12月

控制测量实习报告 2011092549 11资源测绘（1）班邸凯 一．实习单位：福建省地质测绘院厦门分院 二．实习项目：中共厦门市委党校迁建工程 三．项目概况：本项目位于厦门市海沧区天竺山西路，起算控制点引用厦门市测绘与基础地理信息中心提供的2006年布设的I级导线点，经检测其精度满足规范要求，可作为本项目起算控制点；坐标系为92厦门坐标系，高程系为1985国家高程基准。 四．实习时间：2014年12月 五．实习地点：厦门市海沧区天竺山西路71号 六．小组成员：苏景坤周三平廖旭辉邸凯王志斌七．技术指导：苏景坤 八．实习目的： 1.通过实习，熟悉并掌握控制网的布设方法及三、四等控制测量的作业程序及施测方法。 2.对野外观测成果的整理、检查和计算。掌握用测量平差理论处理控制测量成果的基本技能。 九．实习设备： 全站型电子速测仪，DS3型微倾式水准仪，塔尺，三脚架，盘尺，半圆仪，测钎，直尺等。

十．实习内容： 1. 平面控制网的建立。 2. 高程控制网的建立。 3. 控制网平差与精度计算。 十一．实习步骤： 1.高程控制网 1.1布设 1.1.1根据提供的高级控制点资料，到测区实地现场勘察。了解高级控制点标志的完好情况，核对地形图的准确性，初步考虑导线的布设形式。 1.1.2在本测区范围内，综合考虑测区内高级控制点的数量、分布及地形条件等情况，根据技术要求，确定导线布设形式及点的位置，用铅笔标于图上并编号。绘制出注有高级控制点和导线点点位的导线设计略图. 1.2四等水准测量： 1.1使用DS3水准仪水准测量： 1.1.1观测 (1)根据设计好的导线路线，结合实地情况布设水准路线，采用四等水准测量观测程序进行，使用双面尺法观测。 (2)在进行观测时，将仪器大致架设在两尺的中点处，每次中丝读数之前，按一下水准仪上的自动安平按钮，读出中丝和视距丝（上丝、下丝）读数。

光学多道和氢氘同位素光谱

光学多道和氢氘同位素光谱 【摘要】： 本实验主要利用光学多道分析仪研究氢氘光谱并得到氢氘光谱的能级图。使用已知波长的氦光谱进行定标测量了氢光谱，并在此基础上测量氢氘同位素光谱，修正获得了氢氘光谱的波长值；利用这些测得值计算出了氢氘的里德伯常量分别为H R =109811.87cm -1，= 109840.39cm -1。利用氢氘光谱的波长差计算得出 了电子与质子质量之比为 =1906.84。 关键词： 光学多道分析仪、氢氘光谱，CCD ，光电倍增管 一、实验引言： 光谱是不同强度的电磁辐射按照波长的有序排列。光谱学是研究各种物质的光谱特征，并根据这些特征研究物质结构、物质成分和物质与电磁辐射的相互作用，以及光谱产生和测量方法的科学。 光谱学在物理学各分支学科中都占有重要地位，而且在很多方面有着广泛的应用。在光谱学史上，氢光谱的实验和理论研究都占有特别重要的地位。1885年，巴耳末（J.J.Balmer ）发现了可见光区氢光谱线波长的规律。1892年，尤雷（H.C.Urey ）等发现氢(H)的同位素氘(D)的光谱，氢氘原子对应的谱线波长存在“同位素位移”。 本实验利用光学多道分析仪，从巴尔末公式出发研究氢氘光谱，了解其谱线特点， 并学习光学多道仪的使用方法及基本的光谱学技术。 二、实验原理： （一、）在原子体系中，原子的能量状态是量子化的。用1E 和2E 表示不同能级的能量， ε表示跃迁发出光子的能量，h 表示波尔兹曼常量，ν表示光子的频率，对于原子从 低能级到高能级的跃迁我们有：

21h E E εν==-，其中21 E E h ν-= （1） 由于原子能级的分立，频率ν也为分立值，在分光仪上表现为一条条分立的“线性光谱”，这些频率由巴耳末公式确定： H 原子： 22121 11H H R n n λ?? =- ??? （2） 其中1n 和2n 为轨道量子数，H R 为氢原子的里德伯常数。当1n =2，2n =3，4，5……时，公式（2）对应氢原子巴耳末系。 同理，D 原子：22121 11D D R n n λ?? =- ??? （3） 其中1n =2，2n =3，4，5……时对应氘原子巴耳末系，D R 为氘原子的里德伯常数。 氢原子和氘原子巴耳末系对应的波长差为： 1 2211112H D H D R R n λλλ-???? ?=-=-- ? ?? ???，n =3，4，5……， （4） 其中p H p e m R R m m ∞ =+，22p D p e m R R m m ∞ =+，R ∞＝109737.31cm -1 （5） 由公式（5）可得：1 122p e H p e D m m R m m R ??+= ? ?+? ? （6） 因此： 111 2e H D p e D m R R m m R -=+ （7） 有： 1 2211222e e D D p e p e m m R m m n m m λλ-?? ???= -= ???++? ??? （8） 由于p m >>e m ，所以： 2e D p m m λ λ?≈ （9） 测出对应谱线波长及波长差便可通过公式（9）计算出出电子和质子的质量比。 （二、）仪器

各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法!!!紫外吸收光谱UV分析

各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法！！！ 紫外吸收光谱UV 分析原理：吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁谱图的表示方法：相对吸收光能量随吸收光波长的变化提供的信息：吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息荧光光谱法FS 分析原理：被电磁辐射激发后，从最低单线激发态回到单线基态，发射荧光谱图的表示方法：发射的荧光能量随光波长的变化提供的信息：荧光效率和寿命，提供分子中不同电子结构的信息红外吸收光谱法IR 分析原理：吸收红外光能量，引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁谱图的表示方法：相对透射光能量随透射光频率变化提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率拉曼光谱法Ram 分析原理：吸收光能后，引起具有极化率变化的分子振动，产生拉曼散射谱图的表示方法：散射光能量随拉曼位移的变化提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率核磁共振波谱法NMR 分析原理：在外磁场中，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自旋能级的跃迁谱图的表示方法：吸收光能量随化学位移的变化提供的信息：峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数，提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息电子顺磁共振波谱法ESR 分析原理：在外磁场中，分子中未成对电子吸收射频能量，产生电子自旋能级跃迁谱图的表示方法：吸收光能量或微分能量随磁场强度变化提供的信息：谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数，提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信息 质谱分析法MS 分析原理：分子在真空中被电子轰击，形成离子，通过电磁场按不同m/e 分离 谱图的表示方法：以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e 的变化提供的信息：分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度，提供分子量，元素组成及结构的信息气相色谱法GC 分析原理：样品中各组分在流动相和固定相之间，由于分配系数不同而分离谱图的表示方法：柱后流出物浓度随保留值的变化提供的信息：峰的保留值与组分热力学参数有关，是定性依据；峰面积与组分含量有关反气相色谱法IGC 分析原理：探针分子保留值的变化取决于它和作为固定相的聚合物样品之间的相互作用力谱图的表示方法：探针分子比保留体积的对数值随柱温倒数的变化曲线提供的信息：探针分子保留值与温度的关系提供聚合物的热力学参数裂解气相色谱法PGC 分析原理：高分子材料在一定条件下瞬间裂解，可获得具有一定特征的碎片谱图的表示方法：柱后流出物浓度随保留值的变化提供的信息：谱图的指纹性或特征碎片峰，表征聚合物的化学结构和几何构型凝胶色谱法GPC 分析原理：样品通过凝胶柱时，按分子的流体力学体积不同进行分离，大分子先流出谱图的表示方法：柱后流出物浓度随保留值的变化提供的信息：高聚物的平均分子量及其分布热重法TG 分析原理：在控温环境中，样品重量随温度或时间变化谱图的表示方法：样品的重量分数随温度或时间的变化曲线提供的信息：曲线陡降处为样品失重区，平台区为样品的热稳定区热差分析DTA 分析原理：样品与参比物处于同一控温环境中，由于二者导热系数不同产生温差，记录温度随环境温度或时间的变化 谱图的表示方法：温差随环境温度或时间的变化曲线提供的信息：提供聚合物热转变温度及各种热效应的信息示差扫描量热分析DSC 分析原理：样品与参比物处于同一控温环境中，记录维持温差为零时，所需能量随环境温度或时间的变化 谱图的表示方法：热量或其变化率随环境温度或时间的变化曲线提供的信息：提供聚合物热转变温度及各种热效应的信息静态热―力分析TMA 分析原理：样品在恒力作用下产生的形变随温度或时间变化谱图的表示方法：样品形变值随温度或时间变化曲线提供的信息：热转变温度和力学状态

实验一--水准测量实验报告

实验一水准测量实验报告 一、目的与要求 1．了解DS 3型水准仪的基本构造，认清其主要部件的名称，性能和作用。 2．练习水准仪的正确安置、瞄准和读数。 3．掌握普通水准测量的施测、记录、计算、闭合差调整及高程计算的方法。 二、计划与设备 1．实验时数安排为2学时。 2．实验小组由8人组成：4人操作，2人记簿，2人扶尺。 2. 实验设备：DS 水准仪1台，双面水准尺2根，尺垫2个，记录纸2张， 3 三角架1个；铅笔1根。 三、水准测量原理 水准仪器组合： 1.望远镜 2.调整手轮 3.圆水准器 4.微调手轮 5.水平制动手轮 6.管水准器 7.水平微调手轮 8.脚架

四、方法与步骤 (一)水准仪的认识与使用 1．安置仪器： 先将三脚架张开，使其高度适当，架头大致水平，并将架腿踩实，再开箱取出仪器，将其固连在三脚架上。 2．认识仪器： 指出仪器各部件的名称和位置，了解其作用并熟悉其使用方法。同时弄清水准尺的分划注记。 3．粗略整平： 双手食指和拇指各拧一只脚螺旋，同时对向(或反向)转动，使圆水准器气泡向中间移动；再拧另一只脚螺旋，使气泡移至圆水准器居中位置。若一次不能居中，可反复进行。(练习并体会脚螺旋转动方向与圆水准器气泡移动方向的关系。) 4．水准仪的操作：

瞄准——转动目镜调焦螺旋，使十字丝清晰，松开制动螺旋，转动仪器，用照门和准星瞄准水准尺，拧紧制动螺旋，转动微动螺旋，使水准尺位于视场中央，转动物镜调焦螺旋，消除视差使目标清晰(体会视差现象，练习消除视差的方法)。 精平——转动微倾螺旋，使符合水准管气泡两端的半影像吻合(成圆弧状)，即符合气泡严格居中。 读数——从望远镜中观察十字丝横丝在水准尺上的分划位置，读取四位数字，即直读出米、分米、厘米的数值，估读毫米的数值。5．观测练习： 在仪器两侧各立一根水准尺，分别进行观测(瞄准，精平，读数)，记录并计算高差。不动水准尺，改变仪器高度，同法观测。或不动仪器，改变两立尺点位置同法观测。检查是否超限。 (二)普通水准测量 1．选定一条闭合水准路线，其长度以安置4～6个测站为宜。确定起始点及水准路线的前进方向。 2．在起始点和第一个待定点分别立水准尺，在距该两点大致等距离处安置仪器，分别观测黑面水准尺，得到后视读数a黑和前视读数b黑； 然后再观测前视水准尺红面，得到读数b红，旋转水准仪瞄准后视水准尺红面，得到读数a红；检查所测数据是否超限，如超限重测，不超限 则计算平均高差h 1，然后进行下一站观测，依次推进测出h、h 3 、 h 4 …。 3．根据巳知点高程及各测站的观测高差，计算水准路线的高差闭合差，并检查是否超限。对闭合差进行配赋，推算各待定点的高程。 五、注意事项 1.测量前，水准仪要进行检验与校正。

多道光谱仪测光谱并光谱分析实验报告

近代物理实验实验报告 实验课题：使用光学多道测量光谱与光谱分析 班级：物理学061 姓名：任军培 学号：06180130 指导老师：方允樟 2008年11月21日

一、摘要： 本实验通过使用光学多道测量光谱了解和学会使用光学多道分析仪，并学会了通过光学多道分析仪分析氢、氮、氦、氖等光谱。测量了氢光谱的巴尔末系中Hα、Hβ，Hγ，Hδ四种谱线的波长和里德伯常数。 二、关键词：光学多道分析器里德伯常数光谱 三、引言：常用的光谱涉及的波段从X射线，紫外线，可见光，红外线，微波到射频波段。所以光谱技术是研究物质微观结构的重要手段，它被广泛地应用于医学，生物，化学，地质考古，冶金等许多场所。光谱实验的数据为了解原子、分子和晶体等精细结构提供了重要依据。而光学多通道分析器是用平面光栅衍射的方法获得多级衍射光的仪器，用它可对给定波长范围的单色光进行光谱分析，与单缝，双缝衍射相比，平面光栅衍射具有衍射本领大，衍射光线亮，分辨率高等特点。因而在特征谱线分析中有着广泛的应用。本实验通过测量各种气体灯光的原子在可见光波段的发射光谱使大家了解光谱与微观结构（能级）间的联系和学习光谱测量的基本方法。 四、正文： 1、实验原理 衍射包括单缝衍射，双缝衍射和光栅衍射。它们都可用来测量光波的波长，但由于单缝衍射，双缝衍射在各级衍射的分辨率与亮度存在矛盾，而光栅正好解决了两者间的矛盾，所以实验中大多采用平面光栅来做实验。光栅一般分两类，一类是透射式(见图1)，另一类是反射式(见图2)。透射式光栅是在一块平面透明的玻璃板上刻上平行，等间距又等宽的直痕，刻痕部分不透光，两刻痕间能透光，相当于狭缝。相邻刻痕间的距离d称为光栅常数。反射式光栅是在镀有金属层的表面上刻划斜的平行等间距刻痕，斜面能反射光。本实验用反射式平面光栅。 图1平面透射光栅图2平面反射光栅 利用现代电子技术和计算机技术接收和处理某一波长范围内光谱信息的光学多通道分析与检测系统的基本框图如图3所示。 图3光学多通道分析与检测系统的基本框图

利用水准仪进行闭合路径水准测量实验报告

利用水准仪进行闭合路径水准测量 实验报告 院系： 班级： 学号： 学生姓名： 组别： 实验日期：

一、实验目的 1、认识水准仪的各部分构造。 2、利用水准仪进行闭合路径水准测量。 3、对水准测量数据进行误差分析。 二、实验仪器 三、实验原理 1、水准测量是按一定水准路线进行的，并已知一点高程，求算另一点高程的一般方法。 当两点间距较远或高差过大时，则需要将两点之间分成若干段，逐段安置仪器，依次测得各段高差，然后计算两点间的高差。如各段高差，然后计算两点间的高差。如要测A、B两点的高差，在A、B 两点之间依次设三个点（称为转点，起传递高程作用），安置四次仪器，即设四个测站，每一站可读取后（a i）、前（b i）视读数，得各段高差为：

h1=a1-b1 h2=a2-b2 h3=a3-b3 h4=a4-b4 两点之间的高差为四个测段高差之和，即： H AB=∑h=∑a-∑b 2、双面尺法：采用红、黑两面尺观测，由于同一根尺两面注记差一个常数，这样在一个测站上对每个测点既读取黑面读数，又读取红面读数，据此校核红、黑面读数之差。由红、黑面测得高差之差应在5mm内。 3、闭合水准路线：从一已知的水准 点开始，沿一条闭合的路线进行水准测 量，最后又回到该起点，称为闭合水准 路线。如右图所示，设水准点BM1的高 程已知，由该点开始依次测量相邻两点 间高差h1,h2,h3,h4与BM1点组成闭合水 准闭合路线。这时高差总和在理论上应 等于零，即：∑h理=0。但由于测量含有 误差，往往∑h理≠0而存在高差闭合差f h,即f h=∑h测。 高差闭合差的大小反映了测量结果的质量，闭合差的允许值f h允视水准测量的等级不同而异，等外水准测量允许的最大闭合差为平原丘陵区 f h允=±40√∑L(mm)

空调系统实验报告

空调系统实验报告 专业: 工程管理姓名: 阚红火学号：1101021024实验日期: 实验地点: 成绩： 实验题目 空调系统试验 实验目的 1、掌握中央空调系统的组成与工作原理。 2、掌握中央空调系统的运行操作步骤。 3、学会测量空调系统不同部位的温湿度与空气处理设备的冷量、风量等参数，并对测量结果进行分析。 实验步骤 一.了解空调的基本情况： 空调，简单来说就是利用机器设备，对空气进行调解处理，是人生活在一个简单，舒适的环境中，学习，工作，娱乐等。一般来说，它的组成结构包括以下几个部分。压缩机，冷凝器，节流器，蒸发器。这四部分听过管道组成一个封闭系统，系统内贮充一定量的制冷剂，来自蒸发器的低温低压的制冷剂气体经压缩机压缩成高温高压的气体，然后经节流器，节流成低温低压的气液两相物体，然后再蒸发器中与空气进行热量交换，成为低温低压的气体，进而循环。如此压缩——冷凝——节流——蒸发反复循环，制冷剂不断带走空气的热量，从而降低了房间的温度，制冷剂一般采用佛里昂和氨两种。 二．了解空调系统的一般组成：

按负担室内热湿负荷所用的介质可分为: 1.全空气系统 2.全水系统 3.空气-水系统 4.了解冷剂系统 二.按空气处理设备的集中程度可分为: 1.集中式2.半集中式 三.按被处理空气的来源可分为: 1.封闭式2.直流式3. 混合式(一次回风二次回风) 为了达到空气调节的目的，发挥空调的作用，就必须有对空气进行处理和调节的措施和方法，其系统组成应包括以下几个部分 1.采风部分。系统必须采用一部分是外新鲜空气，即新风，保证室内空气的新鲜程度。新风的采入口*一般设置在周围不受污染影响的地方，这些新风采入口和空调系统的新风通道及新风滤尘装置构成系统的进风部分。 2.空气的过滤部分。系统的新风进入空气处理装置，除去空气中的灰尘。根据过滤能力的大小，过滤效率的高低，过滤器分为初效过滤器，中效过滤器，亚高效过滤器，高效过滤器和超高效过滤器（后三者可以统称为高效过滤器）。 而我们此次参观的云峰药厂和北方学院当附属第一医院则分别属于中等和高等空气净化。其中药厂的空调机柜的流程为初效过滤—中效过滤—预加热段—表冷段—加热段—风机段—蒸汽加湿段—消声段—中效袋式出风口

凃逍羽 用光学多道分析器研究氢原子光谱

用光学多道分析器研究氢原子光谱 凃逍羽 武汉大学 物理科学与技术学院 物理学基地1班 学号：2011301020019 摘要：使用光学多道分析器测定氢原子巴尔末系中H αH βH γH δ波长，并利用所测的波长拟合计算出氢 原子的里德伯常量。 关键词：光学多道分析器 氢原子光谱 巴尔末系 里德伯常量 the Study of Hydrogen Atomic Spectrum with Optical Multichannel Analyzer Tu Xiaoyu Wuhan University Physical science and technology academy Basic physicsclass 2011301020019 Abstract: By using the OMA, this article will measure out the wavelength of H αH βH γH δ in the Balmer spectrum, and work out the Rydberg constant of hydrogen atom by using the wavelength above. Keywords: Optical Multichannel Analyzer, Hydrogen atom spectrum, Balmer spectrum, Rydberg constant 0.引言： 下图为氢原子的能级图．根据玻尔理论，氢原子的能级公式为： （34-1） 式中称为约化质量，m e 为电子质量，M 为原子核质量．氢原子的等于1836.15。 电子从高能级跃迁到低能级时，发射的光子能量h ν为两能级间的能量差 如以波数 表示，则上式为 ()() ()()E m E n T n T m hc σ-= =- 221 1H R n m ??=- ??? 式中R H 称为氢原子的里德伯常数，单位是m -1 ，T(n)称为光谱项，它与能级E(n)是对应的．从R H 可得氢原子各能级的能量 式 中 - 4 .-1 h=eV s m s c ? ?= ?? 从能级图可知，从3≥m 至2n =的跃迁．光子波长位于可见光区．其光谱符合规律

光谱仪的工作原理

光谱仪的工作原理-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

光谱仪的工作原理元素的原子在激发光源的作用下发射谱线，谱线经光栅分光后形成光谱，每种元素都有自己的特征谱线，谱线的强度可以代表试样中元素的含量，用光电检测器将谱线的辐射能转换成电能。检测输出的信号，经加工处理，在读出装置上显示出来。然后根据相应的标准物质制作的分析曲线，得出分析试样中待测元素的含量。 表面轮廓仪介绍 表面轮廓仪 - 简介 表面轮廓仪LK-200M型表面轮廓仪采用广精精密最新的基于windows版本的测量软件，具有强大卓越的数据处理分析功能。测量时，零件装夹位置即使任意放置，也能得到满意的测量结果；即使需要测量长度为220mm的工件，测量软件也能保证其1μm的采样步长。 LK-200H型表面轮廓仪采用耐用可靠的16位A/D功能板，其极高的分辨率量程比（1/65536），用户即使需要大量程测量，仍能保持极高的测量精度。 LK-200M型表面轮廓仪采用工控计算机处理测量数据及仪器控制操作。其高质量、高可靠性及突出的防尘、防振、防油、防静电能力使广精精密用户将使用维护成本降至最低。 表面轮廓仪 - 原理 表面轮廓仪LK-200M型表面轮廓仪采用直角坐标法，传感器移动式。直线运动导轨采用高精度气浮导轨，作为测量基准； 电器部分由高级计算机组成；测量软件采用基于中文版Windows操作系统平台的系统测量软件，完成数据采集、处理及测量数据管理等工作。 表面轮廓仪 - 功能 角度处理：两直线夹角、直线与Y轴夹角、直线与X轴夹角 点线处理：两直线交点、交点到直线距离、交点到交点距离、交点到圆心距离、交点到点距离 圆处理：圆心距离、圆心到直线的距离、交点到圆心的距离、直线到切点的距离线处理:直线度、凸度、LG凸度、对数曲线 表面轮廓仪 - 技术规格 表面轮廓仪测量长度：≤200mm

测量学实验报告

测量学C实验 指导书 班级： 学号： 组别： 姓名：

实验须知 实验是配合课堂教学的一个重要教学环节，同时也是培养学生掌握实验的基本技能和进行基本训练的一个主要手段，为了保证实验的顺利进行，必须注意下列事项： 1、实验之前，希望同学们要预习实验指导书，了解本次实验的目的，原理和要求： 2、严格按操作步骤认真操作，实验报告要客观、详细记录实验步骤，实验成果等。 3、爱护实验仪器，非本次实验用的仪器或虽是本次实验所用的仪器，但在老师没有讲解之前都不得随便乱动，以免损坏仪器； 4、实验中不慎损坏仪器或丢失仪器中的附件，均应主动地告诉老师，按照有关规定处理；

目录 实验一水准仪的使用 (1) 实验二经纬仪的使用 (5) 实验三碎部测量 (12)

实验一水准仪的使用 （1）水准仪的使用 一、目的 1、了解DS3级水准仪的构造及各部分的名称和作用 2、掌握水准仪使用的基本操作 3、练习水准尺读数 二、要求 实验学时安排为2学时，每人安置2~3次水准仪，读尺4~5次。 三、仪器及工具 每组：水准仪一台、水准尺一把、记录板一块。 四、预习容 水准测量的仪器及工具，水准仪的使用 五、实验步骤 1、安置水准仪：测量仪器所安置的地点称为测站。打开三脚架，使其高度适中，架头大致水平，牢固地架设在地面上。然后打开仪器箱（记清仪器各部件位置，以便装箱时按原来位置放置），双手握基座取出仪器，放在三脚架上，用连接螺旋将水准仪固连在三脚架上。用手推一下仪器，检查仪器是否真正连接牢固。 2、熟悉仪器：认识水准仪构造及各部分的名称、作用。 3、粗略整平： （1）置圆气泡于两脚螺旋之间（或于一脚螺旋上方），转动这两个脚螺旋使圆气泡在这两脚螺旋方向居中（气泡移动方向与左手大姆指旋转方向一致）。 （2）转动第三个脚螺旋使圆气泡居中，反复练习几次。 4、瞄准对光： （1）将望远镜对向明亮的背景（白墙或白纸），转动目镜对光螺旋使十字丝看得非常清晰。 （2）松开制动螺旋，用镜筒上的准星瞄准水准尺（立水准尺在离水准仪约30米处），拧紧制动螺旋。 （3）转动物镜对光螺旋，使水准尺的像十分清晰，然后眼睛在目镜上下作微小移动，观察水准尺与十字丝面是否有相对移动。若有，则存在视差，为此，可反复调节对光螺旋，直到视差消除为止。 （4）旋转微动螺旋，使水准尺的象靠近十字丝的纵丝。

电荷灵敏前置放大器噪声系数测量实验报告

电荷灵敏前置放大器噪声系数测量实验报告 班级：姓名：学号： 一、实验目的 1、研究电荷灵敏前置放大器不同功率谱的噪声成分及其特性； 2、通过实验数据定量分析成形时间对等效噪声电荷（ENC）的影响，从而分离出各个 噪声成分； 3、加深对电荷灵敏前置放大器噪声ENC的理解，同时熟练掌握电荷灵敏前放的噪声 测试方法以及主放和多道分析仪等常用核仪器的使用。 二、实验原理 核辐射测量中，探测器输出的信号往往较小，需要加以放大再进行测量。其中放大器又分为前置放大器与主放大器两部分。前置放大器的主要作用有两点： 1、提高系统性噪比； 2、减小信号经电缆传送时外界干扰的影响。 探测器将粒子的信息转化成电流或电压信号后直接传入紧跟其后的前置放大器。经前置放大器放大、成型后传输到线性放大器，经后续的电路处理得到粒子的电荷、能量、速度、时间等信息。 前置放大器紧跟探测器，一般直与和探测器做成一体，这样有利于提高信噪比，信号经前放放大，抗干扰能力增强，以方便较远距离的传输。 在能谱和时间测量系统中，前置放大器按输出信号所保留的信息特点，大致可以分为两类。一类是积分型放大器，包括电压灵敏前置放大器和电荷灵敏前置放大器，它有输出信号幅度正比于输入电流对时间的积分，即输出信号的幅度和探测器输出的总电荷量成正比。另一类是电流型放大器，亦即电流灵敏前置放大器，它的输出信号波形应与探测输出电流信号的波形保持一致。 前置放大器有多种，总的来说可以分为积分型放大器（包括电压灵敏前置放大器和电荷灵敏前置放大器）和电流型放大器（主要是电流灵敏前置放大器）。 电荷灵敏前置放大器原理图如下： 图1 电荷灵敏前置放大器原理图 由于前置放大器的噪声将经过主放大器的放大输出，所以其对最后信号的信噪比影响很大，本实验就是要测定前置放大器的噪声系数。前置放大器的噪声主要包括沟道热噪声、输入端串联电阻噪声、晶体管沟道1/f噪声、探测器漏电流散粒噪声、反馈电阻噪声、前放输

光谱仪的原理、功能以及分类【详尽版】

光谱仪的原理光谱仪的主要功能以及具体的分类 内容来源网络，由SIMM深圳机械展整理 更多相关展示，就在深圳机械展！ 光谱仪器是进行光谱研究和物质结构分析，利用光学色散原理及现代先进电子技术设计的光电仪器，光谱仪的主要功能是什么，在它工作原理的基础上怎么对其进行分类的，本文将详细的为大家介绍。 光谱仪的主要功能 它的基本作用是测量被研究光（所研究物质反射、吸收、散射或受激发的荧光等）的光谱特性，包括波长、强度等谱线特征。因此，光谱仪器应具有以下功能： （1）分光：把被研究光按一定波长或波数的发布规律在一定空间内分开。 （2）感光：将光信号转换成易于测量的电信号，相应测量出各波长光的强度，得到光能量按波长的发布规律。 （3）绘谱线图：把分开的光波及其强度按波长或波数的发布规律记录保存或显示对应光谱图。 要具备上述功能，一般光谱仪器都可分成四部分组成:光源和照明系统，分光系统，探测接收系统和传输存储显示系统。 主要分类 根据光谱仪器的工作原理可以分成两大类：一类是基于空间色散和干涉分光的光谱仪；另一类是基于调制原理分光的新型光谱仪。本设计是一套利用光栅分光的光谱仪，其基本结构如

图。 光源和照明系统可以是研究的对象，也可以作为研究的工具照射被研究的物质。一般来说，在研究物质的发射光谱如气体火焰、交直流电弧以及电火花等激发试样时，光源就是研究的对象；而在研究吸收光谱、拉曼光谱或荧光光谱时，光源则作为照明工具（如汞灯、红外干燥灯、乌灯、氙灯、LED、激光器等等）。为了尽可能多地会聚光源照射的光强度，并传递给后面的分光系统，就需要设计照明系统。 分光系统是任何光谱仪的核心部分，它一般是由准直系统、色散系统、成像系统三部分组成，作用是将照射来的光在一定空间内按照一定波长规律分开。如图2-1所示，准直系统一般由入射狭缝和准直物镜组成，入射狭缝位于准直物镜的焦平面上。光源和照明系统发出的光通过狭缝照射到准直物镜，变成平行光束投射到色散系统上。色散系统的作用是将入射的单束复合光分解为多束单色光。多束单色光经过成像物镜按照波长的顺序成像在透镜焦平面上；这样，单束的复合光经过分光系统后变成了多束单色光的像。目前主要的色散系统主要有物质色散（如棱镜）、多缝衍射（如光栅）和多光束干涉（如干涉仪）。 探测接收系统的作用是将成像系统焦平面上接收的光谱能量转换成易于测量的电信号，并测

水准测量的实验报告

水准测量的实验报告 篇一：水准测量的实验报告1．了解DS 3型水准仪的基本构造，认清其主要部件的名称，性能和作用。 2．练习水准仪的正确安置、瞄准和读数。 3．掌握普通水准测量的施测、记录、计算、闭合差调 整及高程计算的方法。 1．实验时数安排为2学时。 2．实验小组由8人组成：4人操作，2人记簿，2人扶尺。 2. 实验设备：DS3水准仪1台，双面水准尺2根，尺垫2个，记录纸2张，三角架1个；铅笔1根。 水准仪器组合： 1.望远镜 2.调整手轮 3.圆水准器 4.微调手轮 5.水平制动手轮 6.管水准器 7.水平微调手轮 8.脚架 (一)水准仪的认识与使用 1．安置仪器： 先将三脚架张开，使其高度适当，架头大致水平，并将 架腿踩实，再开箱取出仪器，将其固连在三脚架上。 2．认识仪器： 指出仪器各部件的名称和位置，了解其作用并熟悉其使 用方法。同时弄清水准尺的分划注记。 3．粗略整平：

双手食指和拇指各拧一只脚螺旋，同时对向(或反向)转动，使圆水准器气泡向中间移动；再拧另一只脚螺旋，使气 泡移至圆水准器居中位置。若一次不能居中，可反复进行。 (练习并体会脚螺旋转动方向与圆水准器气泡移动方向的关系。) 4．水准仪的操作： 瞄准——转动目镜调焦螺旋，使十字丝清晰，松开制动 螺旋，转动仪器，用照门和准星瞄准水准尺，拧紧制动螺旋，转动微动螺旋，使水准尺位于视场中央，转动物镜调焦螺旋，消除视差使目标清晰(体会视差现象，练习消除视差的方法)。 精平——转动微倾螺旋，使符合水准管气泡两端的半影 像吻合(成圆弧状)，即符合气泡严格居中。 读数——从望远镜中观察十字丝横丝在水准尺上的分 划位置，读取四位数字，即直读出米、分米、厘米的数值， 估读毫米的数值。 5．观测练习： 在仪器两侧各立一根水准尺，分别进行观测(瞄准，精平，读数)，记录并计算高差。不动水准尺，改变仪器高度， 同法观测。或不动仪器，改变两立尺点位置同法观测。检查 是否超限。 (二)普通水准测量