背景介绍：
原子的电子运动状态发生变化时发射或吸收的有特定频率的电磁频谱。原子光谱是一些线状光谱，发射谱是一些明亮的细线，吸收谱是一些暗线。原子的发射谱线与吸收谱线位置精确重合。不同原子的光谱各不相同，氢原子光谱最为简单，其他原子光谱较为复杂，最复杂的是铁原子光谱。用散率和分辨率较大的摄谱仪拍摄的原子光谱还显示光谱线有精细结构和超精细结构，所有这些原子光谱的特征，反映了原子内部电子运动的规律性。
阐明原子光谱的基本理论是量子力学。原子按其内部运动状态的不同，可以处于不同的定态。每一定态具有一定的能量，它主要包括原子体系内部运动的动能、核与电子间的相互作用能以及电子间的相互作用能。能量最低的态叫做基态 ，能量高于基态的叫做激发态 ，它们构成原子的各能级。高能量激发态可以跃迁到较低能态而发射光子，反之，较低能态可以吸收光子跃迁到较高激发态，发射或吸收光子的各频率构成发射谱或吸收谱。量子力学理论可以计算出原子能级跃迁时发射或吸收的光谱线位置和光谱线的强度。
原子光谱提供了原子内部结构的丰富信息。事实上研究原子结构的原子物理学和量子力学就是在研究分析阐明原子光谱的过程中建立和发展起来的。原子是组成物质的基本单元。原子光谱的研究对于分子结构、固体结构也有重要意义。原子光谱的研究对激发器的诞生和发展起着重要作用，对原子光谱的深入研究将进一步促进激光技术的发展；反过来激光技术也为光谱学研究提供了极为有效的手段。原子光谱技术还广泛地用于化学、天体物理、等离子体物理等和一些应用技术学科之中。
原子或离子的运动状态发生变化时，发射或吸收的有特定频率的电磁波谱．原子光谱的覆盖范围很宽，从射频段一直延伸到X射线频段，通常，原子光谱是指红外、可见、紫外区域的谱．
原子光谱中某一谱线的产生是与原子中电子在某一对特定能级之间的跃迁相联系的．因此，用原子光谱可以研究原子结构．由于原子是组成物质的基本单位，原子光谱对于研究分子结构、固体结构等也是很重要的．另一方面，由于原子光谱可以了解原子的运动状态，从而可以研究包含原子在内的若干物理过程．原子光谱技术广泛应用于化学、天体物理学、等离子物理学和一些应用技术科学中．
实验目的：
1、进一步熟悉光栅光谱仪的性能与使用方法；
2、测量氢原子的光谱，理解原子结构与原子跃迁过程。 广西北部湾新闻
实验原理：
氢原子光谱是最简单、最典型的原子光谱。用电激发氢放电管（氢灯）中的稀薄的氢气（压力为102Pa左右），可以得到线状的氢原子光谱。在19世纪下半期，已了解到稀薄气体发光产生的光谱是不连续的。从1885年，瑞士中学教师巴耳末发现描述氢原子光谱规律性的巴耳末公式开始，由大量实验数据分析出原子发射的线光谱是由按照一定规律组成的若干线系构成的。例如，氢原子光谱谱线的波数可用下述的经验公式来描述：
其中
为氢原子谱线在真空中的波长。
是一个经验常数。n取整数。
如果用波数
表示，则上式变化为：
其中RH的为氢的里德伯常数。
根据玻尔理论，对氢和类氢原子的里德伯常数的计算，得到：
其中M、m、e、c、h、0 z分别是原子核质量、电子质量、电子电荷、光速、普朗克常数、真空介电常数和原子序数。
当原子核质量
是时，由上式可以得出相当于原子核不动时的里德伯常数（普适的里德伯常数）
所以也就有：
对于氢原子而言，有：
滚子链联轴器
其中MH是氢原子核的质量。
据此我们可以知道通过实验测量得到氢的巴尔末线系的前几条谱线的波长，借助上式可以求得氢的里德伯常数。里德伯常数
是重要的基本物理常数之一，对它的精确测量在科学上具有重要的意义，目前它的推荐值为：
英德市卫生局下表是氢的巴尔末线系的波长：
谱线符号 | Hα | Hβ | Hγ | 人间 李锐Hδ | Hε | Hξ | Hη | Hθ | Hζ | Hκ |
波长（nm） | 656．280 | 486．133 | 434．047 | 410．174 | 397．007 | 388．906 | 383．540 | 379．791 | 377．063 | 375．015 |
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根据原子物理学知识，氢的光谱线系分为赖曼系、巴尔末系、帕邢系、布喇开系和普丰特系等等。如果从基态开始，氢原子能级我们分别标注为E1、E2、……Ei、……，那么Ei（i>1）能级向E1的跃迁构成赖曼系，Ei（i>2）向E2的跃迁构成巴尔末系，依此类推。
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