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1、氢光谱与类氢光谱,实验原理 实验内容 实验结果 感想体会,实验原理,1、氢氘原子光谱 R为里德伯常数,（1）m=1 莱曼线系 紫外线 （2）m=2 巴尔莫线系 可见光 （3）m=3 帕刑线系 红外线 （4）m=4 布拉开线系 红外线 （5）m=6 普丰德线系 红外线 本次实验研究氢原子的巴尔莫线系,里德伯常数,此处，书上的公式有错误，少了上式中后边乘上的那部分！ 对于氢原子的计算公式 对于氘原子的计算公式,实验所得的里德伯常数即为上式中的R,2、钠原子光谱 主线系 3SnP (n3) 锐线系 nS3P (n4) 漫线系 nD3P (n3) 基线系 nF3D (n3),上式中，令n+为n ，其为
2、有效量子数，为量子亏损。,实验内容,1、确定入射缝与出射缝的开关零点 2、使用氢光源并调整光路与缝宽，得到分辨率较好的图像 3、使用钠光源，得到各个线系的谱线 PS：氢光源光强较弱，而钠光源光强很强,实验结果,1、氢原子光谱 （1）调零 入射缝的零点为-0.240mm 出射缝的零点为0.050mm,（2）氢氘光谱 各项参数设定： 入射缝和出射缝均为0.050mm 光电倍增管电压约为1000V 采集次数为50 采集间隔为0.01nm 增益为6 扫描范围为408nm412nm（范围经过尝试，适当缩小）,理论值：410.18nm 测量值：409.90nm,经过波长矫正，将其分别调整至410.18nm
3、与410.07nm,理论值：410.07nm 测量值：409.79nm,三个峰由波长由小到大依次为：,表格中的里德伯常数由氢原子的数据求得！,里德伯常数的平均值为：10972138 理论值：10973731 不确定度：1649 误差：0.015%,(3)氢氘原子质量比,依次求的的质量比为： 1.971 1.734 1.964 平均值：1.968 （第二组数据偏离过大，去除） 理论值：2.001 误差：1.64%,(4)电子荷质比 由 和法拉第常数 F=NA *e 得,求得的电子荷质比为：1.766*10*11 C/kg 理论值：1.759*10*11 C/kg 误差：0.398%,2、钠原子光
4、谱 相关参数设定： 扫描范围为490nm620nm，其余参数设定与做氢原子光谱时一致 遇到问题：“秃顶”现象 解决办法：降低光电倍增管的电压，由1000V降至600V,主线系：589.09nm 589.67nm 漫线系：497.91nm 568.25nm 568.83nm 锐线系：514.62nm 515.09nm 615.62nm 616.29nm,钠原子光谱实验中，我们以漫线系中波长为568.82nm的光进行波长校正。测量值为568.99nm，校正后为568.83nm。 因基线系位于红外，本实验我们圈定在可见光范围内进行，故实验共测得谱线9条。,由 求得： s = -1.361 p = ？ d = -0.015,参考文献,戴乐山 戴道宣近代物理实验第二版 高等教育出版社 高铁军, 孟祥省, 王书运近代物理实验 科学出版社 钠光谱项中有效量子数的确定清华大学物理系 张孔时 余加莉 氢氘原子光谱实验最优参数的确定 谢佳林 张萍 曲艳玲 刘佳宏,感想体会,选做本实验，最大的收获就是以往囫囵吞枣式的做实验方式得到了一些改观。 同时在实验的探索过程中，能使自己尽力去自己解决问题，不像往常一样总去依靠老师的帮助。,谢谢,