测试原理
【实验目的】
基于光与物质的相互作用,研究光经过折射后出射离开样品表面占入射光的比例,快速检测透过率信息。
【实验用具】
用具名称 |
型号 |
数量 |
主要参数 |
光纤光谱仪 |
DL-FOSL-350-1050 |
1 |
工作波段350-1050 nm,分辨率1.3 nm,像素2048×1。 |
宽带光源 |
DL-DW-200-2500-3.8W |
1 |
氘灯功率3.8W,钨灯功率1.2W,电压12 V/2 A |
测量支架 |
DL-SSH-RT |
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支持300 mm调节,可接SMA905光纤跳线 |
石英多模光纤 |
DL-MM-SMA-200-200-1100-0.5 |
1 |
|
【原理概述】
透光率测量在工业生产及实验测量中均有广泛应用,如检验镀膜玻璃、棱镜、油墨等各种高参数标准需要样品光学特性。也可用于实验室中分析样品浓度如新型催化剂催化降解农药情况。随着科技的发展,透射率测量逐渐称为材料表征中的一种基础测量以及基础参数,对于快速便捷的测量方式的需求也逐渐增加。
光与物质发生相互作用时会产生吸收、反射、透射等现象,其中透射部分光波不满足被样品吸收需求,发生折射后改变传播方向离开样品。所以可以通过采集穿过样品的透射光信息与入射光信息,进行比值即可得到透过率信息。
图(1) 光与物质相互作用-透射
在此公式中I为透射光强、I0为入射光强,计算透射率所需参数值少,所对应操作步骤同样简单,方便快速测得数据。
【实验内容】
1、按装置图用光纤将光谱仪、光源与透射测量支架连接。
2、打开光源开关,预热10分钟使得光源信号稳定。打开软件,选择“透射率模式”。
3、使用光谱仪软件检测参考谱图强度。在光谱仪软件界面选择调整积分时间来将参考图谱强度调整至理想状态,并选择合适的平均次数,使得参考强度尽可能高,光谱曲线没有饱和。
4、断开光源与光纤的连接,在软件界面重新测量一次数据,此时测试显示的是仪器的暗噪声,点击顶部按钮保存为暗光谱。
5、重新连接光源与光纤,在软件界面重新测量一次光谱,点击保存明光谱,点击扣除背景按钮,即可查看入射白光信息。
6、将样品置入透射测量支架,在软件界面点击原始谱图,并重新测量一次数据。
7、点击右侧“透反辐”选择显示模式为透射率,即可得到透光率图谱,导出并保存记录。
8、重复3-7,可测得多次光谱。