氫-氘(H-D)原子光譜測(cè)量仿真操作

1、氫-氘（H-D）原子光譜測(cè)量仿真操作一、簡(jiǎn)介氫-氘（H-D）原子光譜測(cè)量仿真過(guò)程由五部分組成：1、攝譜過(guò)程仿真；2、映譜過(guò)程仿真；3、測(cè)長(zhǎng)過(guò)程仿真；4、數(shù)據(jù)處理和報(bào)告輸出；5、實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)輸入。在Windows操作系統(tǒng)下（Windows95/98/NT/Me）啟動(dòng)Matlab，將Current Directory（當(dāng)前文件夾）設(shè)置為該攝譜程序所在的文件夾。在Command Window（命令窗）中鍵入“HDmaincontrol”，屏幕上便出現(xiàn)主控菜單（如圖1），按主控菜單選項(xiàng)可進(jìn)入相應(yīng)的仿真功能塊。圖1 HDmaincontrol主控菜單二、攝譜過(guò)程在主菜單上按“take spectrum”

2、按鈕進(jìn)入H-D攝譜仿真過(guò)程（見(jiàn)圖2）。圖2 Take Spectrum界面（一）、攝制H-D紅區(qū)譜1.按“Red HD”按鈕，準(zhǔn)備攝制H-D紅區(qū)譜。2.點(diǎn)選“H-DOptical Source”鍵打開(kāi)H-D光源，并調(diào)節(jié)滾動(dòng)條1，使H-D光源電源在4050V之間。3.按“Move Cover off”按鈕，移去光柵蓋。4.調(diào)節(jié)滾動(dòng)條2，使狹縫寬度為2030之間。5.調(diào)節(jié)滾動(dòng)條3，使光柵轉(zhuǎn)角置于23處，此時(shí)面板下方顯示“Red region Spectrum”。6.調(diào)節(jié)滾動(dòng)條4，觀察窗口中譜線位置使譜線位置處于H-D紅區(qū)位置。7.調(diào)節(jié)滾動(dòng)條5，使曝光時(shí)間置于3min。8.按“ View”按鈕，H-

3、D紅區(qū)譜出現(xiàn)在譜區(qū)窗口的紅區(qū)譜道。H-D紅區(qū)譜攝制完成。（二）、攝制Fe紅區(qū)譜9.按“Red Fe”按鈕，攝制Fe紅區(qū)譜。10.再點(diǎn)“H-DOptical Source”鍵，移去H-D光源。11.點(diǎn)選“Fe Optical Source”鍵打開(kāi)Fe光源，調(diào)節(jié)滾動(dòng)榛6使Fe光源預(yù)熱時(shí)間為5min，調(diào)節(jié)滾動(dòng)榛7，設(shè)置Fe紅區(qū)譜曝光時(shí)間3min。12.按“Plus Filter Mir”鍵，加濾光鏡。13.按“Auto”鍵，設(shè)置自動(dòng)攝譜過(guò)程。14.調(diào)節(jié)滾動(dòng)條4，觀察窗口中譜線位置，使譜線位置置于Fe紅區(qū)譜道。15.按“View”按鈕，譜線出現(xiàn)在譜圖的Fe紅區(qū)譜道。Fe紅區(qū)譜攝制完成。（三）、攝制H-

4、D綠區(qū)譜16.按“Green HD”按鈕，攝制H-D綠區(qū)譜17.重復(fù)2-4步驟。18.調(diào)節(jié)滾動(dòng)條3，使光柵轉(zhuǎn)角置于15處，此時(shí)面板下方顯示“Green region Spectrum”。19.調(diào)節(jié)滾動(dòng)條4，觀察窗口中譜線位置使譜線位置處于H-D綠區(qū)位置。20. 按“ View”按鈕，H-D綠區(qū)譜出現(xiàn)在譜區(qū)窗口的綠區(qū)譜道。H-D綠區(qū)譜攝制完成。（四）、攝制Fe綠區(qū)譜21.按“Green Fe”按鈕，攝制Fe綠區(qū)譜。22.重復(fù)10-13步驟。23. 調(diào)節(jié)滾動(dòng)條4，觀察窗口中譜線位置，使譜線位置置于Fe綠區(qū)譜道。24. 按“View”按鈕，譜線出現(xiàn)在譜圖的Fe綠區(qū)譜道。Fe綠區(qū)譜攝制完成。攝譜過(guò)程完

5、成，按“Job Finished”按鈕，退出攝譜操作，回到主控菜單。每步操作正確與否均在“operation Msg”表中有信息顯示，X表示錯(cuò)誤，應(yīng)重新設(shè)置新值。三、在主控菜單上選擇“Corretation Spectum”按鈕，進(jìn)入映譜仿真過(guò)程（看圖3）。圖3 Corretation Spectum界面映譜過(guò)程仿真操作步驟如下：1.按“StdFe1”按鈕，取第一張標(biāo)準(zhǔn)Fe譜，標(biāo)準(zhǔn)Fe譜線呈現(xiàn)在下面譜圖中的標(biāo)準(zhǔn)譜道。2.調(diào)節(jié)滾動(dòng)榛，待測(cè)譜在譜圖中待測(cè)譜道滾動(dòng)。譜圖下的全譜窗口顯示待測(cè)H-D光譜的全譜圖（包括紅區(qū)和綠區(qū)）。全譜圖中譜線下的紅色橫線條標(biāo)示出當(dāng)前待測(cè)譜線在全譜圖中的波長(zhǎng)范圍。當(dāng)待測(cè)譜

6、中的Fe譜線和標(biāo)準(zhǔn)Fe譜線的全部譜線完全對(duì)準(zhǔn)十，對(duì)譜完成。3.按“Read Fe1”按鈕，屏幕出現(xiàn)交叉十字線，將豎線對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)譜上標(biāo)示的左邊譜線，F(xiàn)e1顯示在WL1窗口中；按“Read Fe2”按鈕，同上，F(xiàn)e2顯示在WL2窗口中。同時(shí)，在測(cè)量數(shù)據(jù)表的wFe1、wFe2數(shù)據(jù)項(xiàng)中出現(xiàn)Fe1、Fe2數(shù)值。4.按“StdFe2”按鈕，取第二張標(biāo)準(zhǔn)Fe譜，重復(fù)1-2的對(duì)譜過(guò)程。讀第二條H-D譜線的Fe1，同步驟3。5.同步驟1-3，讀第三條H-D譜線的Fe1，F(xiàn)e2。6.按“StdFe4”按鈕，取第四張標(biāo)準(zhǔn)Fe譜。對(duì)譜過(guò)程同步驟1-2。7.按“Read Fe2”按鈕，讀第四H-D譜的氫譜線波長(zhǎng)，直讀方法

7、，將十字線的豎線對(duì)準(zhǔn)第四條氫譜線。WL2窗口顯示第四條H譜線波長(zhǎng)。同時(shí)，測(cè)量數(shù)據(jù)表中記錄第四條氫譜線波長(zhǎng)。8.按“Read Fe5”按鈕，取第五張標(biāo)準(zhǔn)Fe譜，直讀第五條H-D譜中氫譜線波長(zhǎng)。9.對(duì)譜過(guò)程同1-2。10.按“Read Fe2”按鈕，直讀H-D譜中第五條H譜先波長(zhǎng)。注意對(duì)應(yīng)該標(biāo)準(zhǔn)Fe譜的波長(zhǎng)范圍，第五、第六條氫譜線波長(zhǎng)均屬于同在第五張F(tuán)e標(biāo)準(zhǔn)譜范圍內(nèi)。其中第五條H譜線在右邊，波長(zhǎng)大，第六條H譜線在左邊，將十字先豎線一道第五條H譜線上，按Mouse左鍵在WL2窗口上顯示第五條氫譜線波長(zhǎng)。同時(shí)在測(cè)量數(shù)據(jù)表中的WL2數(shù)據(jù)項(xiàng)下，記錄第五條H譜線的波長(zhǎng)值。11.按“Std Fe6”按鈕，取第

8、五張標(biāo)準(zhǔn)Fe譜，直讀H-D譜中第六條H譜線。12.對(duì)譜過(guò)程同1-2。13.按“Read Fe2”按鈕，直讀H-D譜上第六條H譜線波長(zhǎng)。讀取過(guò)程同步驟10。注意此時(shí)應(yīng)將讀波長(zhǎng)的十字線的豎線對(duì)準(zhǔn)第六條H譜線。14.在讀譜過(guò)程中可按Help獲得在線幫助。四、在主控菜單上選擇“Measuring Length”按鈕，進(jìn)入測(cè)譜仿真過(guò)程（見(jiàn)圖4）。該界面仿真阿貝爾測(cè)長(zhǎng)儀對(duì)H-D譜波長(zhǎng)的測(cè)量過(guò)程。圖4 Measuring Spectrum界面1.按“Line Select”選擇按鈕組的“1”，讀第一組H-D譜線的d1、d2、d3、d4。它們分別對(duì)應(yīng)Fe1，D1，H1，F(xiàn)e2譜線在譜圖中的相應(yīng)位置。2.按“d

9、iSelect”按鈕組中的“1”，屏幕上出現(xiàn)讀位置坐標(biāo)的十字交叉線，將豎線對(duì)準(zhǔn)Fe1線，按左鍵，在第一個(gè)位置窗口內(nèi)顯示d1，同時(shí)在DataTable數(shù)據(jù)表中對(duì)應(yīng)項(xiàng)記錄測(cè)得的數(shù)據(jù)。3.按“diSelect”按鈕組中的“2”，讀H-D譜第一條氘譜線的位置，將讀譜線位置的十字交叉線移到氘譜線上，按左鍵，第一條氘譜線位置坐標(biāo)顯示在di窗口及記錄在數(shù)據(jù)表中。4.按“diSelect”按鈕組中的“3”和“4”，同上方法分別讀H-D譜第一條氫譜線的位置和Fe2的位置。5.按“Line Select”選擇按鈕組的“2”，讀第二組 H-D 譜線的d1、d2、d3、d4，同步驟2-4。6. 按

10、“Line Select”選擇按鈕組的“3”，讀第三組 H-D 譜線的d1、d2、d3、d4，同步驟2-4。7.三組數(shù)據(jù)測(cè)完后，獲得數(shù)據(jù)表。8.按“Calc”按鈕，進(jìn)行計(jì)算，得對(duì)應(yīng)譜線的波數(shù)，里德伯常數(shù)，并記錄在數(shù)據(jù)表中。9.測(cè)長(zhǎng)過(guò)程中，按“Help”按鈕，可獲得在線幫助。10.測(cè)長(zhǎng)過(guò)程完成后，按“Exit”按鈕，退出測(cè)長(zhǎng)過(guò)程，返回主控菜單。五、在主控菜單上選擇“Data Processing”按鈕，進(jìn)入數(shù)據(jù)處理和報(bào)告生成仿真過(guò)程（見(jiàn)圖5）。圖5 Data Processing界面（一）、按“Result View”按鈕，生成1.表1 ：測(cè)量數(shù)據(jù)列表。數(shù)據(jù)項(xiàng)意義如下：WlF

11、e1-Fe1，WlFe2-Fe2，d1-Fe1在譜圖中的位置，d2-氘譜線在譜圖中的位置，d3-氫譜線在譜圖中的位置，d4-Fe2在譜圖中位置，WlD-氘譜線波長(zhǎng)，WlH-氫譜線波長(zhǎng)，deldaW1-氫氘譜同位素位移。2.表2：結(jié)果數(shù)據(jù)表。數(shù)據(jù)項(xiàng)意義如下：n-譜線序號(hào)WlD-氘譜線波長(zhǎng),WlH-氫譜線波長(zhǎng),deldawl-氫氘譜線同位素位移（H-D）,1/wlD氘譜線波數(shù),1/wlD-氫譜線波數(shù),RD-氘里德伯常數(shù),RH-氫里德伯常數(shù),MD/MH-氘氫同位素原子量比。3.表3：測(cè)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。給出里德伯常數(shù)RD、RH 和原子量比MD/MH的平均值、均方差。4.表4：給出氫能級(jí)表和能級(jí)圖，能兩以hc為單位。（二）、按“Input Measured Data”按鈕，接收實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)，并對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和生成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。屏幕出現(xiàn)如圖6所示界面。圖6 Input Measure Data界面1.對(duì)前三條譜線分別輸入實(shí)驗(yàn)測(cè)得的Fe1、Fe