基于分光计的SPR_精品文档.pptx

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基于分光计的SPR,主要内容：

一、实验装置二、分光计的调节三、最小偏向角法测量三棱镜的折射率四、表面等离子体共振（SPR）五、总结六、参考文献,一、实验装置,分光计汞灯重火石玻璃ZF1三棱镜（3号）半反镜半导体激光器KF-SPR表面等离子共振实验仪镀金半圆柱形棱镜纯水NaCl固体,分光计,二、分光计的调节,1.自准直法使望远镜调焦到无穷远保证望远镜能观察平行光2.调节平行光管狭缝与物镜距离使平行光管发出平行光3.二分之一调节法调节望远镜光轴和仪器转轴垂直4.调节平行光管倾斜度螺丝使平行光管光轴和仪器转轴垂直,二、分光计的调节,偏心差的产生：

圆刻度盘中心和仪器转轴在制造和装配时不可能完全重合，AB=AB，但是CD不等于CD。

解决方法：

1/2（CD+CD）=AB=AB，在转轴直径上安置两个对称的游标读数窗。

三、最小偏向角法测量三棱镜的折射率,原理：

三棱镜的顶角A、最小偏向角m、折射率n之间有如下关系：

只要测得A和m，就可由上式求得待测棱镜折射率n。

三、最小偏向角法测量三棱镜的折射率,三棱镜顶角A的测量：

固定望远镜，转动载物台，测量AB、AC边法线的夹角，顶角=。

三、最小偏向角法测量三棱镜的折射率,最小偏向角m的测量：

望远镜跟踪汞绿光谱线，转动载物台减小入射角，谱线反向移动的转折点即对应于最小偏向角的位置。

测量出、入射光方位角，其差值即为m。

三、最小偏向角法测量三棱镜的折射率,实验结果顶角A的测量,三、最小偏向角法测量三棱镜的折射率,实验结果不确定度：

三、最小偏向角法测量三棱镜的折射率,实验结果相对不确定度：

三、最小偏向角法测量三棱镜的折射率,实验结果最小偏向角的测量,三、最小偏向角法测量三棱镜的折射率,实验结果不确定度：

三、最小偏向角法测量三棱镜的折射率,实验结果相对不确定度：

三、最小偏向角法测量三棱镜的折射率,实验结果三棱镜对汞绿光折射率：

不确定度：

三、最小偏向角法测量三棱镜的折射率,误差来源平行光管、望远镜的光轴、载物台未调至与分光计转轴严格垂直在最小偏向角附近微小范围内，转动载物台，谱线不动，故判断最小偏向角位置时会引入误差汞绿光谱线有一定宽度，不能保证其中线恰好与准线重合,四、表面等离子体共振（SPR）,原理：

1.倏逝波：

四、表面等离子体共振（SPR）,原理：

对于无限宽的光束，倏逝波的强度随渗入深度z呈指数规律衰减，即：

I（z）=I（0）exp（-z/d）。

其中是倏逝波渗入光疏介质的有效深度（即光波的电场衰减至表面强度的1/e时的深度）。

四、表面等离子体共振（SPR）,原理：

2.表面等离子体共振（SPR）,四、表面等离子体共振（SPR）,原理表面等离子体共振角随液体折射率的变化有如下关系：

sp为共振角，n0为棱镜折射率，n2为待测液体折射率，Re1为金属介电常数的实部。

四、表面等离子体共振（SPR）,实验装置：

四、表面等离子体共振（SPR）,实验结果电介质为空气共振角sp=4254,四、表面等离子体共振（SPR）,实验结果电介质为纯净水共振角=7110,四、表面等离子体共振（SPR）,实验结果电介质为不同浓度的NaCl溶液,四、表面等离子体共振（SPR）,实验结果共振角和溶液浓度的关系相关系数斜率截距,四、表面等离子体共振（SPR）,误差来源分光计的调节带来的误差，同前激光器的稳定性会引起波动测共振角时取点密度有限，共振角附近每隔15取一点光功率计灵敏度和精度有限,五、总结,分光计对角度的测量精度很高，在光学实验中应用广泛最小偏向角法测得三棱镜的折射率为=1.652510.00019SPR测得NaCl溶液共振角与浓度的关系为：

SPR在生物医学检测及分析方面前景广阔,六、参考文献,1沈元华、陆申龙.基础物理实验.北京.高等教育出版社.20032蔡霞、隋成华、李燕、魏高尧.基于分光计的表面等离子体共振实验.物理实验.2009年5月.第29卷第5期,ThankYou!