姓名:孙国防 班级:12理工实验班(2)班 学号:2012326690042 【实验目的】
1、熟悉光栅光谱仪的性能与用法。
2、用光栅光谱仪测量氢（氘）原子光谱巴耳末线系的波长，求里德伯常数。 【实验原理】
原子光谱是线光谱，光谱排列的规律不同，反映出原子结构的不同，研究原子结构的基本方法之一是进行光谱分析。 氢（氘）原子光谱是最简单、最典型的原子光谱。瑞士物理学家巴尔末根据实验结果给出氢原子光谱在可见光区域的经验公式：
（1-1）
子中λH为氢原子谱线在真空下的波长，B=365.56nm，n=3，4，5…。
若用波数表示谱线，则（1-1）式可改写为：
（1-2）
式子中R为里德伯常数。
根据波尔理论，可得出氢和类氢原子的里德伯常数为：
(1-3)
其中：M为原子核质量，m为电子质量，e为电子电荷，c为光速，h为普朗克常量，ε0
为真空介电常数，z为原子序数。当M→∞时，可得里德伯常数为：
（1-4）
里德伯常数R机电信息∞是重要的基本物理常数之一，对它的精密测量在科学上有重要意义，它的公认值为：R∞=10973731.568549/m
对于没有测定的某些元素的里德伯常数为：
（1-5）
应用到氢和氘为：
（1-6）
(1-7)
可见，氢和氘的里德伯常数是有差别的，其结果就是氘的谱线相对于氢的谱线会有微小的位移，叫同位素位移。λH和λD是能够直接精确测量的量，测出它们，也就可以计算出氢和氘的里德伯常数。
【实验仪器】
WGD-8A型光栅光谱仪、计算机及应用软件
【实验内容】
1.准备
（1）将转换开关置“光电倍增管”，接通电箱电源，将电压调至400-500V，根据光源等实际情况，调节狭缝。顺时针旋转狭缝增大，反之减小。旋转一周狭缝宽度变化0.5mm。为保护狭缝，最大不超过2.0mm，也不要使狭缝刀口相接处。调节时动作要轻。
（2）打开电脑，打开光栅光谱实验装置电源开关，点击WGD-8A倍增管系统，确认当前在出缝1，确定，系统进行初始化。
2.波长定标狂想曲数码
（1）取下氢（氘)灯，把汞灯置于狭缝1前，使光均匀照亮狭缝。 （2）用鼠标点击创建，再点击单程进行扫描，工作区内显示汞灯谱线图。
（3）下拉菜单“读取数据”---“寻峰”---“自动寻峰”，在对话框中选择好寄存器，进行寻峰，读出波长，与汞灯已知谱线波长进行比较。
（4）下拉菜单“读取数据”---“波长修正”，在对话框中输入需要校准的波长值，当提示框自动消失时，波长被校准。
3.氢（氘)原子光谱的测量
（1）将光源换成氢（氘)灯，测量氢（氘)光谱的谱线。注意：换灯前，先关闭原来的光源，选择待测的光源，再开启光源。
（2）进行单程扫描，获得氢（氘)光谱的谱线，通过寻峰求出巴耳末线系前3~4条谱线的波长。
【数据结果】
实验中共观察到4条谱线，谱线峰对应的波长如下：
n | 6 | 5 | 4 | 3 |
波长/nm | 486.76 | 580.43 | 601.58 | 652.52 |
| | 氨溶于水的喷泉实验 | | |
根据公式
得
R6=0.92×107m-1
国际油价负R5=0.82×107m-1
R4=1.77×107m-1
R3=1.10×107m-1
求得里德伯常数的平均值
RH=1.1525×107m-1
试验误差
【结果与讨论】
误差主要来源:
1、由于仪器原因，在测氢灯之前并没有对通过测量汞灯进行定标，导致峰值位置的偏移。
疑问
在另一台机器上测汞灯的光谱线时，为何不能观察到绿光，这是值得研究讨论。
【相关文献】
氢与氘原子光谱实验数据的计算机处理
温雅祥,李立. 氢与氘原子光谱实验数据的计算机处理[J]. 黑龙江科学,2014,09:73-75.
简述:
hbv疫苗主要阐述了氢与氘原子光谱实验原理,以及利用VB《产业结构调整指导目录(2011年本)》编制的氢与氘原子光谱实验数据处理的程序,解决了该实验数据处理中复杂计算的问题,利用该程序软件处理测得的各种实验值与标称值符合得很好,数据处理和误差计算轻松快捷,使得该实验可以作为综合实验安排。 更多还原
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