氢原子光谱和
第一作者姓名：姜南
第一作者学号：11051136
第二作者姓名：王怀涛
第二作者学号：11051142
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所在院系：航空科学与工程学院
目录
摘要 3
一、实验目的 3
二、实验原理 3
2、光栅的散分辨本领与分辨本领 5
3、氢原子光谱 7
三、实验仪器 8
四、实验步骤 9
1、调节分光仪 9
伍止渊2、调节光栅 9
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3、测光栅常数 9
4、测量氢原子里德伯常数 9
五、实验数据处理 10
1、用钠黄光=589.3nm作为标准谱线校准光栅常数，并计算不确定度 10
2、氢原子的里德伯常数的计算 11
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3.分别计算钠黄光k=1,k=2级的角散率和分辨率本领 16
六、误差来源分析 17
1、系统误差： 17
2、偶然误差： 17
七、实验讨论与改进 18
1、对钠黄灯双线能否分辨的讨论 18
2、氢灯的改进 19
八、实验感想 20
参考文献 22
sy118摘要
本实验以氢原子光谱和里德伯常数的测量为背景，进行了里德伯常数的计算以及其不确定度的分析，并在此基础上对实验进行了讨论与改进。
关键词：氢原子光谱；分光仪；里德伯常数
一、实验目的
1、巩固、提高从事光学实验和使用光学仪器的能力（分光仪调整和使用）；
2、掌握光栅的基本知识和使用方法；
3、了解氢原子光谱的特点并用光栅衍射测量巴耳末系的波长和里德伯常数；
4、巩固与扩展实验数据处理的方法，即测量结果的加权平均，不确定度和误差的计算，实验结果的讨论等。
二、实验原理
1、光栅及其衍射
波绕过光栅而传播的现象称为衍射。具有周期性的空间结构的衍射屏称为“栅”。当波源与接收器距离衍射屏都是无限远时所产生的衍射称为夫琅禾费衍射。 光栅是使用最广泛的一种衍射屏。在玻璃上刻画一组等宽度、等间隔的平行狭缝就形成了一个投射光栅；在铝膜上刻画出一组端面为锯齿形的刻槽可以形成一个反射光栅；而晶格原子的周期排列则形成了天然的三维光栅。
本实验采用的是通过明胶复制的方法做成的投射光栅。它可以看成是平面衍射屏上开有宽度为a的平行狭缝，缝间的不透光的部分的宽度为b，d=a+b称为光栅常数。如图1.1.1
图1.1.1 透射光栅 图1.1.2 光程差
a.光栅衍射可以看成是单缝衍射和多缝干涉的综合。当平面单光正入射到光栅上市，其衍射光振幅的角分布正比于单缝衍射因子和缝间衍射因子乘积，即沿 方向的衍射光强：
I（敦煌拳）=I0
式中=，，N是光栅的总缝数。
当时，也等于0， =N，I（）形成干涉极大；当=0时，但0时，I（）=0，形成干涉极小。它说明：在相邻的两个主极大之间有N-1个极小、N-2个次级大；N数越多，主极大的角宽度越小。
b.正入射时，衍射的主极大位置由光栅方程
（k=0, ……）
决定，单缝衍射因子不改变主极大的位置，只影响主极大的强度分配。
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