实验四 玻璃透光率和光谱的测定
一、实验目的
1、了解玻璃透光率测定的原理
2、学习玻璃透光率测定的方法，实际测定两种玻璃样品在不同波长下的透光率
3、绘制玻璃的透光率光谱曲线。
二、实验原理
光线射入玻璃时，一部分光线通过玻璃，一部分则被玻璃吸收和反射，不同性质的玻璃对光线的反应是不相同的，无色玻璃（如平板玻璃）能大量通过可见光，有色玻璃则只让一种波长的光线透过，而其他波长的光线则被吸收掉。
物质对光的吸收符合朗伯－比尔定律：物质对单色平行光的吸收量与物质的特性、光通过的路径、着色剂的浓度成正比。玻璃的透光性能用透光率或光密度来表示，透光率是通过玻璃的光流强度和投射在玻璃的光流强度的比值来表示（以百分比表示）即
T＝I/I0 × 100% 或A=−lgT=−lgI I0
式中 T —— 透光率％； A－光密度；
I —— 通过玻璃的光流强度；
I0 —— 投射在玻璃上的光流强度。
玻璃透光率与玻璃的厚度d有关，还与着色剂的浓度c及该着色剂的吸收系数K有关，它们之间的关系可用下式表示。
A=−lgT=−lgI=KCl I0
式中 l —— 光通过的路径；
K——吸收系数；
C——着色剂的浓度。
上式仅适用单色光，即一定波长的光线。
若用光密度为纵坐标，以波长为横坐标，作出玻璃的光谱曲线，就可以大致确定该玻璃的光学特性。
本实验利用721型分光光度计，测定不同厚度平板玻璃透光率的变化和颜色玻璃的光谱曲线。
三、仪器装置
本实验用731数字式分光光度计，原理如图：
731分光光度计原理示意图
1. 光源灯；2. 聚光系统；3. 色散棱境；4. 准直境；5.保护玻璃；6. 狭缝；7. 反射境；8. 光栏；9 聚光透镜；10. 比色皿；11. 光门；12. 保护玻璃；13. 光电管
四、实验步骤
1、接通电源时，预热20分钟。
2、手持试样边缘，将其嵌入弹性夹内，并放入比色器座内靠单色器一侧，用定位夹固定弹性夹，使其紧靠比色器座壁。
3、用调节旋纽选择测量波长。
4、打开比色器暗盒盖，调节透光率“0”。
5、使比色器座处于空气空白校正位置，轻轻地将比色器暗箱盖合上，这时暗箱盖将光门挡板打开，光电管受光，调节透光率“100%”。
6、按4、5步骤连续几次调“0”和“100”后无变动，即可以进行测定。
7、将待测试样推入光路，显示器示值即为某波长光下的透过率T，或光密度A，其中D=–1g T。
8、在单色光的波长为360～1000mm范围内，每隔20 nm测定颜色玻璃试样光密度A。
五、实验记录与要求
1、原始记录
a、平板玻璃和蓝色玻璃的透光率。
① 试样的平均厚度；② 透光率。
B、颜色玻璃的光密度。
① 试样的厚度；② 各种试样在不同波长下的光密度。
2、绘制颜色玻璃的光谱曲线。
3、讨论、评定测试结果。
六、思考题
1、单色透过率和总透过率有何异同点？并说明它们之间有无联系？
2、试样厚度为什么会对透光率产生影响？