1、氢光谱与类氢光谱,杨文杰 07300190015,氢原子光谱,光谱线系的规律与原子的结构存在着内在联系。而氢原子结构最为简单，所以我们通过观察氢光谱来研究原子结构的特性。1885年，瑞士科学家巴尔末得出了可见光区氢光谱的分布规律：B为常数;n为大于2的正整数。当n=3,4,5,6时，上式即给出了氢光谱可见部分的四条谱线波长H,H,H,H.这组谱线就是巴尔末线系。,里德伯常量,1889年，里德伯提出里德伯方程。首先利用波数来表示光谱 。氢原子光谱谱线波数就可用两光谱项差来表示： ，R就是里德堡常数n1=1时，为莱曼线系；n1=2时，为巴尔末线系；n1=3时，为帕邢线系；n1=4时，为布拉开线系；
2、n1=5时，为普丰德线系。,碱金属谱线系中两条相邻谱线的波数差为而,碱金属是一种类氢原子有效量子数: n=n+， 为量子亏损。,碱金属,碱金属主要谱线系,锐线系 : n2 S 32 P跃迁,主线系 : n2 P 32 S跃迁,漫线系 : n2 D 32 P跃迁,基线系 : n2 F 32 D跃迁,1,2,3,4,实验步骤,观察氢氘谱线 计算里德堡常数,白炽灯调零点,观察钠原子谱线计算其量子亏损,first,second,third,44W型平面光栅单色仪,图2-1,对氢氘光谱400nm420nm范围扫描，入射缝0.138mm,出射缝0.462mm，高压980V，负高压8，增益6，采集次数50。
3、在419.52nm处得到一峰，理论上应于410.18nm处，对其进行波长修正-9.34nm。此时已可观测到氢氘两条谱线的明显分裂。,放大图 图2-2,图2-3,在此条件下，对400nm500nm波段扫描，得到氢的三条谱线。,图2-4 n=6,图2-5 n=5,图2-6 n=4,求里德伯常数,根据公式，将3组H和n代入，并把1/作为y,1/n2作为x，进行拟合；所以实验所得里德堡常数R=(1.0960.005) 107m-1，而里德堡常数的国际推荐值为R=1.09737107m-1，相对误差为0.09%，比较准确。,图2-7,图3-1,在320630nm范围内进行钠原子全谱扫描。入射缝0.115
4、mm，出射缝0.712mm，高压900V。,图3-2,320550nm段.入射缝0.280mm，出射缝0.563mm，高压900V。,图3-3,图3-2中可以观察到400500nm之间，存在着大量的杂质小峰，为了能准确分辨出光谱能量峰值，故尝试降低入射缝至0.235mm，但这些小峰仍比较明显。,图3-4,在550630nm段扫描，可见钠黄线两边峰。入射缝0.115mm，出射缝0.712mm，高压900V。,图3-5,最后单独观察钠双黄线，扫描577.62602.45nm波段。入射缝0.115mm，出射缝0.554mm，高压降至500V。,计算量子亏损,锐线系,主线系,漫线系,1：515.1nm,515.6nm1=515.35nm；2 ：616.2nm ,616.9nm2=616.55nm；,1：325.9nm, 1=325.90nm；2 ：588.2nm,588.8nm； 2=588.60nm；,1 ： 497.8nm,498.3nm； 1=498.05nm；2：568.2nm,568.8nm； 2=568.60nm；,主线系p= -0.914209,锐线系s= -1.360348,计算量子亏损,漫线系d= -0.013663,将上述数据代入等式求解得；,Thank You !,
