姓名：王怡岚 学号：11291091

光谱的分类

摘要：复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，被色散开的单色光按波长（或频率）大小而依次排列的图案，全称为光学频谱。根据不同的分类标准，光谱可以分为不同的类型。按波长区域不同，光谱可分为红外光谱、可见光谱和紫外光谱；按产生的本质不同，可分为原子光谱、分子光谱；按产生的方式不同，可分为发射光谱、吸收光谱和散射光谱；按光谱表观形态不同，可分为线光谱、带状光谱和连续光谱。

关键字：光谱 分类 原子光谱

正文：由原子内部运动的电子受激发后由较高能级向较低能级跃迁产生的。各种物质的原子内部电子的运动情况不同，所以它们发射的光波也不同。光谱就是复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，被色散开的单色光按波长（或频率）大小而依次排列的图案。

复色光中有着各种波长的光，这些光在同一介质中有着不同的折射率。因此，当复色光通过具有一定几何外形的介质（如三棱镜）之后，波长不同的光线会因出射角的不同而发生色散现象，投映出连续的或不连续的彩色光带。红色到紫色，相应于波长由0.77~0.39μm的区域，是为人眼所能感觉的可见部分，即可见光谱。红端之外为波长更长的红外光，形成的光谱为红外光谱。紫端之外则为波长更短的紫外光，形成的光谱为紫外光谱，都不能为肉眼所觉察，但能用仪器记录。

按产生方式，光谱可分为发射光谱、吸收光谱和散射光谱。有的物体能自行发光，由它直接产生的光形成的光谱叫做发射光谱。

发射光谱有三种类型：连续光谱，带状光谱和明线光谱。连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫做连续光谱。炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是连续光谱。例如电灯丝发出的光、炽热的钢水发出的光都形成连续光谱。带状光谱由一系列光谱带组成，它们是由分子所辐射，故又称分子光谱。利用高分辨率光谱仪观察时，每条谱带实际上是由许多紧挨着的谱线组成。带状光谱是分子在其振动和转动能级间跃迁时辐射出来的，通常位于红外或远红外区。通过对分子光谱的研究可了解分子的结构。只含有一些不连续的亮线的光谱叫做明线光谱。明线光谱中的亮线叫做谱线，各条谱线对应于不同波长的光。稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱是明线光谱。明线光谱是由游离状态的原子发射的，所以也叫原子光谱。原子不同，发射的明线光谱也不同，每种元素的原子都有一定的明线光谱。每种原子只能发出具有本身特征的某些波长的光，因此，明线光谱的谱线叫做原子的特征谱线。利用原子的特征谱线可以鉴别物质和研究原子的结构。 高温物体发出的白光（其中包含连续分布的一切波长的光）通过物质时，某些波长的光被物质吸收后产生的光谱，(或具有连续谱的光波通过物质样品时，

处于基态的样品原子或分子将吸收特定波长的光而跃迁到激发态，于是在连续谱的背景上出现相应的暗线或暗带)，叫做吸收光谱。例如，让弧光灯发出的白光通过温度较低的钠气（在酒精灯的灯心上放一些食盐，食盐受热分解就会产生钠气），然后用分光镜来观察，就会看到在连续光谱的背景中有两条挨得很近的暗线，就是钠原子的吸收光谱。值得注意的是，各种原子的吸收光谱中的每一条暗线都跟该种原子的发射光谱中的一条明线相对应。这表明，低温气体原子吸收的光，恰好就是这种原子在高温时发出的光。因此，吸收光谱中的谱线（暗线），也是原子的特征谱线，只是通常在吸收光谱中看到的特征谱线比明线光谱中的少。每种原子或分子都有反映其能级结构的标识吸收光谱。研究吸收光谱的特征和规律是了解原子和分子内部结构的重要手段。吸收光谱首先由J.V.夫琅和费在太阳光谱中发现（称夫琅和费线），并据此确定了太阳所含的某些元素。

当光照射到物质上时，会发生非弹性散射，在散射光中除有与激发光波长相同的弹性成分（瑞利散射）外，还有比激发光波长长的和短的成分，后一现象统称为拉曼效应。这种现象于19xx年由印度科学家拉曼所发现，因此这种产生新波长的光的散射被称为拉曼散射，所产生的光谱被称为拉曼光谱或拉曼散射光谱。

在光栅光谱测波长实验中所观察到的光谱即为可见光谱，又是发散光谱中的明线光谱即原子光谱。在小型棱镜读谱仪测氢原子光谱实验中，所测氦氖光源氢光源光谱均是原子光谱。在光栅光谱仪测光谱实验中，所测钠光氢光光源光谱均是原子光谱。由此总结，在光源光谱专题实验中，主要利用原子光谱谱线的规律去测量波长，研究的也是原子光谱的特点。 参考文献：

1. 大学物理实验 牛原 北京交通大学出版社

2. 光谱中的常用名词 飞达光学网

3. 光谱学基础 飞达光学网

4. 光谱的分类 中国激光网

第二篇：大物实验论文

《大学物理实验》（2-2）课程论文

石工10-8 冯传明 10021360

摘要

《金属电子逸出功与电子比荷测量》实验中，我们应用了一种有效、巧妙测量发射电流I。的方法：里查逊直线测定法。它是在实验条件下无法得到所需要的实验值是，采用在实验条件下进行的实验，对实验所得的数据，进行曲线拟合，并通过外推，而得到实验条件下无法实现的实验值。这样一种数据分析方法，我们称之为“外延测量法”。在本实验中，根据费米—狄拉克能量分布，可以推导出热电子发射公式：I。=AST…..。在原则上只要测出I。，A，S，T，便可由公式计算出逸出功eΦ，但困难的是A和S是难以直接测量的，所以，在实际测量中，常用里查逊直线法确定eΦ，以设法避开A和S的测量。其优点是可避开实际测量中有困难的A和S。

关键词

里查逊直线、金属电子逸出功逸出功、电子比荷

引言

在大学物理实验的学习中我们学到了许多的物理实验方法：里查逊直线法、极限法、外延测量法、补偿测量法……..其中里查逊直线法是应用比较广泛的一种方法，在《金属电子逸出功与电子比荷测量》、《动态法测量固体材料的杨氏模量》等中都有应用。这就要求我们比较熟悉的掌握它的原理、使用、优点。

正文

金属中存在大量的自由电子，但电子在金属内部所具有的能量低于在外部所具有的能量，因而电子逸出金属时需要给电子提供一定的能量，这份能量称为逸出功。目前应用最广泛的纯金属是钨，本实验就是以钨金属为研究对象，测定其电子逸出功及电子荷值比。 热电子发射公式

根据费米—狄拉克能量分布，可以推导出热电子发射公式，称为里查逊—杜什曼公式： I。=AST…..（1）

式中 I。为热电子发射的电流强度（A）

S为阴极金属的有效发射面积（cm?）

K为波尔兹曼常数

T为绝对温度

eΦ为金属的逸出功

A为与阴极化学纯度有关的系数

原则上，只要测出I。，A，S，T，便可由公式计算出逸出功eΦ，但困难的是A和S是难以直接测量的，所以，在实际测量中，常用里查逊直线法确定eΦ，以设法避开A和S的测量。

里查逊直线法

将式（1）两边除以T?，再取对数，得到

㏒I。/T?= （2）

从式（3）可以看出，㏒I。/T?与1/T成线性关系。如果以㏒I。/T?为纵坐标轴，1/T为横坐标轴作图，通过直线斜率即可求出逸出电位Φ，从而求出电子的逸出功eΦ值。A和S的影响只是使㏒I。/T?——1/T直线平移。