实 验 报 告 评分：
11 系 09 级 学号 PB09210340 姓名 张宇鹏 日期 2011-04-09
（6）：LED灯的光谱测量
光源：LED灯
要求设计和调整光路，采用透镜聚焦方法，选取合适的负高压值，测量其光谱曲线。实验报告中要求分析LED灯的发光的工作原理和应用。
实验数据及处理： (1):光栅单色仪的定标
钠，主线系 左侧主峰波长为（已校准为）589.000nm 589.575nm
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11 系 09 级 学号 PB09210340 姓名 张宇鹏 日期 2011-04-09
钠，锐线系 615.475nm 616.112nm
钠，漫线系498.025nm 498.438nm
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钠，漫线系568.325nm 568.862nm
（2）：高压汞灯光谱测量
Hg强峰 577.100nm 579.150nm
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（3）：红宝石晶体的发射和吸收光谱的测量
红宝石发射谱线
红宝石吸收背景谱线 红宝石吸收谱线
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将数据利用Excel处理与作图，得到红宝石的吸收特性曲线
红宝石发光原理：红宝石是掺有少量Cr的Al203单晶，Cr的外层电子组态为3d4S，掺入Al203晶格后，
3+3+
失去外层三个电子，变成三价的Cr离子，红宝石晶体的光谱就是Cr离子在3d壳上三个电子发生能级跃
3+
迁的反映，人们根据红宝石晶体的吸收光谱和晶体场理论推知Cr离子参与激光作用的能级结构图如图2-1
42-14-14
所示，图中A2是基态，E能级（14400 cm）是亚稳态，寿命比较长，约为3ms，F1（25000 cm）和F2
-124
（17000 cm）是两个吸收带，红宝石晶体的激光作用在E和A2能级之间产生，输出的波长是694.3nm，
224
由于E能级的电场分裂，在E和A2能级之间跃迁对应两条强荧光线R1和R2，R1线的波长是694.3 nm，
5
1