光光谱仪相关实验 图92是平面光栅和闪耀光衍射各级谱线 强度示意图。 闪耀光栅是许多光栅光谱仪中采用的色散 m=-1m=0m=1 器件。 2.光辐射 光辐射分为平衡辐射（又称热辐射）和非平 衡辐射（又称发光）两大类。 m=0m=1m=2 1)热辐射 (b) 任何物质，一定温度下都在吸收外来辐射的 电磁波，也在向外辐射电磁波。平衡时，吸收的能量和辐射的能量相等。这种辐射称为热辐射 对于黑体，入射到表面的全部能量被无反射吸收，同时将等量的能量辐射出去。黑体的单色 辐出度M以(T),即单位时间、单位面积辐射的单位波长范围的电磁波能量满足黑体辐射公式（见 电子专题热发射实验)。 实际物体都不是黑体。非黑体辐射单色辐出度为 Moz(T=a(元，T)M(T) (9.4) (入，T)称为物体的单色吸收比，是一个小于1的系数。 不同波长电磁波的黑体辐射强度不一样，强度最大的波长用入表示。根据维思(we)位移 定律 in T-b (9.5) 其中常量b-2.897756×103mT。温度越低，最大辐射波长就越长。在室温，物体热辐射主要 在红外波段。当物体温度达到80O水以上，开始出现暗红色的可见光。更高的温度可辐射白光。 白炽灯及实验室常作为光源使用的卤钨灯就是利用钨丝 加热后的热辐射工作的。2450K黑体辐射与钨丝辐射的能量 E 里体 分布曲线见图9.3。 2)发光 处于激发态上的电子处于非平衡态。它向低能级跃迁时 就会发光。设电子跃迁前后能量分别为E,和E。,发射光子能 量为 hv-he -E1 -Eo-A (96) 图9.32450K辐射 电子受光辐射激发到高能态上导致的发光称为光致发光。光致发光时，电子在不同能级间跃 迁常见如下几种情况。 (1)电子受光辐射激发，然后以无辐射情况跃迁到低能级。（无发射跃迁释放的能量转化成 63 光栅光谱仪相关实验 63 图 9.2是平面光栅和闪耀光栅衍射各级谱线 强度示意图。 闪耀光栅是许多光栅光谱仪中采用的色散 器件。 2. 光辐射 光辐射分为平衡辐射（又称热辐射）和非平 衡辐射（又称发光）两大类。 1) 热辐射 任何物质，一定温度下都在吸收外来辐射的 电磁波，也在向外辐射电磁波。平衡时，吸收的能量和辐射的能量相等。这种辐射称为热辐射。 对于黑体，入射到表面的全部能量被无反射吸收，同时将等量的能量辐射出去。黑体的单色 辐出度 ( ) M 0λ T ，即单位时间、单位面积辐射的单位波长范围的电磁波能量满足黑体辐射公式（见 电子专题热发射实验）。 实际物体都不是黑体。非黑体辐射单色辐出度为 ( ) ( , ) ( ) M0λ T =α λ T Mλ T （9.4） α(λ,T) 称为物体的单色吸收比，是一个小于 1 的系数。 不同波长电磁波的黑体辐射强度不一样，强度最大的波长用 λ m表示。根据维恩（Wien）位移 定律： λ m ⋅T = b （9.5） 其中常量 2.897756 10 m T 3 = × ⋅ − b 。温度越低，最大辐射波长就越长。在室温，物体热辐射主要 在红外波段。当物体温度达到 800K 以上，开始出现暗红色的可见光。更高的温度可辐射白光。 白炽灯及实验室常作为光源使用的卤钨灯就是利用钨丝 加热后的热辐射工作的。2450K 黑体辐射与钨丝辐射的能量 分布曲线见图 9.3。 2) 发光 处于激发态上的电子处于非平衡态。它向低能级跃迁时 就会发光。设电子跃迁前后能量分别为 E1和 E0，发射光子能 量为 E E E hc h Δ λ ν = = 1 − 0 = （9.6） 电子受光辐射激发到高能态上导致的发光称为光致发光。光致发光时，电子在不同能级间跃 迁常见如下几种情况。 （1）电子受光辐射激发，然后以无辐射情况跃迁到低能级。（无发射跃迁释放的能量转化成 图 9.3 2450K 辐射 图 9.2 光栅各级谱线强度示意 a.平面光栅 b. 闪耀光栅 黑体 钨丝