[实用新型]一种钠光谱实验仪

说明书

技术领域本实用新型涉及一种大学代物理实验教学仪器，尤其是能方便准确地测量钠原子光谱的钠光谱实验仪。

背景技术目前大学物理实验大多是利用摄谱仪与交流电弧发生器做钠原子光谱实验，能拍摄出钠原子光谱谱片。由此，通过里德伯关系式计算钠原子能级和量子缺，从而加深对碱金属外层电子与原子实相互作用及自旋与轨道相互作用的了解。该方法也有些不足：如拍摄光谱次数较多(铁光谱、钠光谱、纯碳光谱均需转动光栅进行多次拍摄)；一级光谱区和二级紫外区易发生重叠干扰(除非换用滤色片)；计算波长误差大(因谱线本身存在线宽，光谱片长度有限，肉眼观察困难，即使用投影仪将谱片放大，测量仍有一定误差)。另外，钠原子光谱不同线系的一个重要差别表现在其双重结构不同成分的相对强度不同，它取决于有关能级值的大小(玻耳兹曼因子)、能级的统计权重以及能级间的跃迁概率。对主线系，光谱线双重结构的两个成分中短波成分与长波成分的强度比为2∶1。而在锐线系和漫线系中，双重结构中短波成分和长波成分强度比是1∶20由于光谱片经过曝光和冲洗，谱线所在处的变黑程度和谱线强度之间并不满足正比关系，因而无法测量光谱线双线结构不同成分的强度比。

发明内容本实用新型的目的是解决现有技术存在操作麻烦、测量误差大的技术问题。提供一种钠光谱实验仪。

本实用新型钠光谱实验仪，它由实验仪面板、自耦变压器、低压钠光灯和钠光灯电源组成，低压钠光灯设置在实验仪面板的上面板上，所述实验仪面板的前面板上设有开关和调节自耦变压器输出电压的旋钮；其特征是自耦变压器为降压变压器，输出电压范围是0至220伏，由实验仪面板上调节自耦变压器输出电压的旋钮控制并指示输出电压的大小，该输出电压的两端与低压钠光灯电源的输入端相接；所述降压变压器的滑动电压输出头与开关的一端串联，开关的另一端与低压钠光灯串联，低压钠光灯的另一端串联镇流器后相连到降压变压器的另一输出端。

所述实验仪面板的上面板上留有直径5厘米的圆孔，孔下对应安装为低压钠光灯的插座，圆孔边缘距顶面板边缘为3厘米。

本实用新型采用自耦降压变压器作为低压钠光灯电源，可以方便地从0伏到220伏调节钠光灯电压，控制低压钠光灯发光信号的强弱；由于低压钠光灯经双单色仪分光后，钠原子光谱的谱线拉得很开，双重结构看得很清楚，而且直接以波数为单位绘于记录纸上，有效数字可达到6位，由此可以比较精确地求出量子缺、固定项等参数，误差大大减小；在双单色仪直接绘出的钠光谱谱图上，双重结构不同成分的相对强度之比就是谱峰高度之比，直观明了，一目了然。

本实用新型与双光栅单色仪配合，可以清楚地记录钠原子发射光谱的图谱。实验装置简单，操作方便，能明显观察到钠光谱各线系双重结构不同成分间的强度比。

附图说明图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型电路图；

图3是用双单色仪测绘出的钠光灯发射的主线系(3P-3S)光谱图；

图4是用双单色仪测绘出的钠光灯发射的锐线系(3P-5S)光谱图；

图5是用双单色仪测绘出的钠光灯发射的漫线系(3P-4D)光谱图；

图6是用双单色仪测绘出的钠光灯发射的漫线系(3P-5D)光谱图。

图中1、低压钠光灯2、自耦变压器3、开关4、调节自耦变压器输出电压的旋钮5、镇流器6、实验仪面板

具体实施方式参照图1和图2，本实用新型它由实验仪面板6、自耦变压器2、低压钠光灯1和钠光灯电源组成，低压钠光灯1设置在实验仪面板6的上面板上，所述实验仪面板6的前面板上设有开关3和调节自耦变压器输出电压的旋钮4；自耦变压器2为降压变压器，输出电压范围是0至220伏，由实验仪面板上的调节自耦变压器输出电压的旋钮控制并指示输出电压的大小，该输出电压的两端与低压钠光灯电源的输入端相接；所述降压变压器的滑动电压输出头与开关3的一端串联，开关3的另一端与低压钠光灯1串联，低压钠光灯1的另一端串联镇流器5后相连到降压变压器的另一输出端；所述实验仪面板6的上面板上留有直径5厘米的圆孔，孔下对应安装为低压钠光灯的插座，圆孔边缘距顶面板边缘为3厘米；开关3控制低压钠光灯的开启，调节自耦变压器输出电压的旋钮4则调节自耦变压器的输出电压，也即低压钠光灯的电源电压。