2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、氫原子光譜,引言,每種原子、分子都有其特征光譜。因此分析其特征光譜,對研究不同原子、分子及其結(jié)構(gòu)有著重大的意義。光譜學(xué)已成為光學(xué)的一個重要分支,并被廣泛用于科研和生產(chǎn)中?! ?氫原子是最簡單的原子,其光譜線在按波長(或波數(shù))大小的排列次序上顯示出簡單的規(guī)律性。研究原子結(jié)構(gòu),很自然氫原子首先被關(guān)注。,1885年巴耳末(Balmer,J.J.1825—1898)根據(jù)埃格斯充(Augstrom,A.J.1814—1874)對光譜線的精確測

2、量,提出了氫原子光譜可見光區(qū)域光譜線波長的經(jīng)驗(yàn)公式。1913年,玻爾(Bohr,N.H.D.1885—1962)引入量子概念提出的氫原子模型假說,給出了氫光譜線系規(guī)律的理論解釋。,一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?實(shí)驗(yàn)原理三.實(shí)驗(yàn)儀器四.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟五.數(shù)據(jù)記錄與處理,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)光譜分析的方法;2、測量氫原子特征譜線波長,并驗(yàn)算里德伯常量。,二、實(shí)驗(yàn)原理  原子受激發(fā)后,核外電子由低能級被激發(fā)到較高能級上。處于激發(fā)態(tài)的原子是

3、不穩(wěn)定的,在電子從比較高的能級躍遷到低能級的過程中,原子釋放能量發(fā)光,每條譜線對應(yīng)于從一能級躍遷到另一個能級發(fā)射的光子。氫原子的光譜線在可見光區(qū)有3條,分別紅線、藍(lán)綠線、青線。,,,,氫光譜巴耳末線系分布規(guī)律的經(jīng)驗(yàn)公式為式中:ν為波數(shù)(波長的倒數(shù)); 是一個實(shí)驗(yàn)常數(shù),稱為里德伯常量;        ,每一個數(shù)代表一條譜線。,本實(shí)驗(yàn)通過棱鏡的色散觀察氫原子的巴耳末線系中的紅青藍(lán)三條譜線.借助于分光計,和三棱鏡通過測量氫原子特征譜

4、線波長,來驗(yàn)算里德伯常量.   利用高電壓激發(fā)的汞燈來獲得汞的原子光譜,(汞的原子光譜線波長是知道的)。利用高電壓激發(fā)的氫燈來獲得氫的原子光譜,用分光計測量光譜線的偏向角。,,一束平行光經(jīng)過棱鏡之后會發(fā)生偏折。偏折后的方向和原來入射方向所夾的角叫偏向角如圖。對于一定的棱鏡來說,如果保持光線的入射角i不變,則偏向角與入射光線的波長有確定的對應(yīng)關(guān)系。因此,在保持入射角i不變的前提下,用含有各種已知波長的光線入射,用分光計分別測出各波長相應(yīng)

5、的偏向角θ,再以θ為橫坐標(biāo),波長λ為縱坐標(biāo),就可畫出一條曲線,即為定標(biāo)曲線,如圖所示。,,若此時仍保持入射角i不變,用未知波長的光線入射,測出相應(yīng)的偏向角θ′,便可從定標(biāo)曲線上找出它所對應(yīng)的波長來。本實(shí)驗(yàn)用汞原子光譜作出定標(biāo)曲線,再測出氫原子三條可觀察到的光譜線的偏向角,在定標(biāo)曲線上求出它們所對應(yīng)的波長,驗(yàn)算里德伯常數(shù)。,為了保證入射角i不變,可以采用如下方法:在測定定標(biāo)曲線時,使汞的青譜線的入射角等于出射角,也就是使青譜線的偏向角剛好

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