連續(xù)光譜燈原理

電磁波的波長和強度可以有很大的區(qū)別，在人可以感受的波長范圍內(nèi)（約380納米至740納米），它被稱為可見光，有時也被簡稱為光。假如我們將一個光源各個波長的強度列在一起，我們就可以獲得這個光源的光譜。一個物體的光譜決定這個物體的光學(xué)特性，包括它的顏色。不同的光譜可以被人接收為同一個顏色。雖然我們可以將一個顏色定義為所有這些光譜的總和，但是不同的動物所看到的顏色是不同的，不同的人所感受到的顏色也是不同的，因此這個定義是相當(dāng)主觀的。

一個彌散地反射所有波長的光的表面是白色的，而一個吸收所有波長的光的表面是黑色的。

一個虹所表現(xiàn)的每個顏色只包含一個波長的光。我們稱這樣的顏色為單色的。虹的光譜實際上是連續(xù)的，但一般人們將它分為七種顏色：紅、橙、黃、綠、青、藍、紫，但每個人的分法總是稍稍不同的。單色光的強度也會影響人對一個波長的光的顏色的感受，比如暗的橙黃被感受為褐色，而暗的黃綠被感受為橄欖綠，等等。

顯示器無法產(chǎn)生單色的橙色。出于眼睛的生理原理，我們無法區(qū)分這兩種光的顏色。也有許多顏色是不可能是單色的，因為沒有這樣的單色的顏色。黑色、灰色和白色比如就是這樣的顏色，粉紅色或絳紫色也是這樣的顏色。

波動方程是用來描寫光的方程，因此通過解波動方程我們應(yīng)該可以得到顏色的信息。在真空中光的波動方程如下：

c在這里是光速，x、y和z是空間的坐標，t是時間的坐標，u(x,y,z)是描寫光的函數(shù)，下標表示取偏導(dǎo)數(shù)。在空間固定的一點（x、y、z固定），u就成為時間的一個函數(shù)了。通過傅里葉變換我們可以獲得每個波長的振幅。由此我們可以得到這個光在每個波長的強度。這樣一來我們就可以從波動方程獲得一個光譜。

光源分為連續(xù)光源與銳線光源。后者的輻射為不連續(xù)的線光譜。

連續(xù)光譜燈的發(fā)射是某一較長波段的光輻射。如氫燈與氘燈為180～400nm，白熾燈為330～800nm，氙燈為180～1000nm，此外還有鎢燈400～1100nm、鹵鎢燈400～1000nm、汞燈200～800nm等多種，均屬連續(xù)光源，并可用于光譜研究。

可見光的光譜如下表：

連續(xù)光譜燈實驗步驟

1、用汞燈譜線對光柵光譜儀進行校準：利用汞燈的五根譜線的波長值（標準值為404.7nm、435.8nm、546.1nm、577.0nm、579.0nm）來進行校準儀器。根據(jù)能量信號大小手工調(diào)節(jié)入射狹縫和出射狹縫，掃描汞燈光譜。如果波長有偏差，用“波長線性校正”功能進行校正。

2、測量低壓汞燈的相對輻射光電壓分布

(1)打開汞燈電源，將儀器放置于適當(dāng)位置。

(2)打開電控系統(tǒng)電源，進入操作界面。

(3)選定“參數(shù)設(shè)置”菜單，合理設(shè)置參數(shù)。

(4)選擇“工作方式”菜單，單擊“單程掃描”。

(5)掃描完成后讀取數(shù)據(jù)，選定“檢峰”選項，記錄下各峰的波長和相應(yīng)的相對光電壓值。

(6)關(guān)掉汞燈電源并將其移開

3、測量白熾燈的相對輻射光電壓分布

(1)打開白熾燈電源，將其燈絲對準光譜儀的入射狹縫S1處，旋轉(zhuǎn)調(diào)光旋鈕使燈至最亮。

(2)選定“參數(shù)設(shè)置”菜單，進行參數(shù)設(shè)置。

(3)按前述（4）～（5）步驟，在屏幕上獲得白熾燈的輻射光電壓分布曲線。

(4)移動游標“×”，讀取數(shù)據(jù)并列表記錄。

(5)改變燈絲溫度，使燈光稍暗，觀察不同燈絲溫度時白熾燈的輻射光電壓分布曲線。

連續(xù)光譜燈注意事項

1、開機之前，請認真檢查光柵光譜儀的各個部分（單色儀主機、電控箱、接受單元、計算機、）連線是否正確，保證準確無誤。為了保證儀器的性能指標和壽命，在每次使用完畢，將入射狹縫寬度、出射狹縫寬度分別調(diào)節(jié)到0.1mm左右。在儀器系統(tǒng)復(fù)位完畢后，根據(jù)測試和實驗的要求分別調(diào)節(jié)入射狹縫寬度、出射狹縫寬度到合適的寬度。

2、接收單元：多功能光柵光譜儀配有光電倍增管、CCD接收單元。

注意，若采用光電倍增管作為接收單元，不一定要在光電倍增管加有負高壓的情況下，使其暴露在強光下（包括自然光）。在使用結(jié)束后，一定要注意調(diào)節(jié)負高壓旋鈕使負高壓歸零，然后再關(guān)閉電控箱。

3、光譜儀的電壓不能超過1000伏。

4、狹縫調(diào)節(jié)：

儀器的入射狹縫和出射狹縫均為直狹縫，寬度范圍0~2mm連續(xù)可調(diào)，順時針旋轉(zhuǎn)為狹縫寬度加大，反之減小。每旋轉(zhuǎn)一周狹縫寬度變化0.5mm，最大調(diào)節(jié)寬度為2mm。為延長使用壽命，狹縫寬度調(diào)節(jié)時應(yīng)注意最大不要超過2mm。儀器測量完畢或平常不使用時，狹縫最好調(diào)節(jié)到0.1mm05mm左右。

連續(xù)光譜植物燈是模擬太陽光譜而開發(fā)出來的利于植物生長的照明光源，光譜中可見光從380NM藍光部分到780NM紅光部分配比合理，并且光波曲線模仿太陽光譜形狀，光色如上午10點左右的日光色，顯色性強，色溫漂移小，光效高，光通大。

連續(xù)光譜植物燈的作用：連續(xù)光譜植物生長燈，是依照植物生長規(guī)律，模擬太陽光譜配比的原理，而開發(fā)出的具有連續(xù)光譜的人造光源，輻射范圍廣，達到每瓦100LM以上，真正達到綠色照明的要求。針對農(nóng)業(yè)大棚，作為補充光照，在一天的任何時間都可以增強光照，以便始終幫助植物進行光合作用。特別是在冬季的幾個月里面，可以延長有效的照明時間。無論在黃昏或夜晚，都可以有效的延長和科學(xué)地控制植物所需的光照，不受任何環(huán)境變化的影響。在溫室或植物實驗室，可完全替代自然光，來促進植物生長。

連續(xù)光譜植物燈的特點：

1、連續(xù)光譜植物燈是具有連續(xù)光譜的人造光源，由此而產(chǎn)生的光束最適合植物生長(葉綠素、花青素、胡蘿卜素)

2、配合特殊泛光燈具的泛光效果使照射的光效均勻分布，且光效是其它同瓦數(shù)鈉燈的兩倍，是白熾燈的7倍。 2100433B

汞蒸氣燈是利用通電后燈管內(nèi)灼熱汞蒸氣發(fā)光的燈泡。汞蒸氣燈發(fā)出非連續(xù)光譜的光。在其光譜中，缺紅光成分，綠區(qū)、藍區(qū)和紫外區(qū)線光譜強烈，因此不宜用于彩色攝影的光源，多用于城市街道照明 。

水銀燈是主要的紫外光源，其較高壓者發(fā)出連續(xù)光譜，應(yīng)用于曬圖和光化學(xué)工作。它的一種形式為黑光燈。熒光燈也有涂以發(fā)紫外光材料的，按其用途而發(fā)出不同波段輻射。遠紫外方面，有火花、賴曼閃光燈、舒賴燈、無極燈。激光也早已有紫外的波長。