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文檔簡介

提要試驗背景試驗目的試驗儀器試驗原理思索問題留意事項試驗背景氫原子光譜在可見光和近紫外區(qū)有很多條譜線，構成一個很有規(guī)律的系統(tǒng)。在1985年，巴耳末(J.J.Balmer)發(fā)覺了巴耳末公式。1913年，玻爾（N.Bohr）發(fā)展了氫原子理論，玻爾理論對原子內(nèi)部狀況的揭示獲得了顯著的成功。1914年，玻爾進一步探討了氫核質(zhì)量不是無窮大的狀況下，氫核和核外電子的相互運動后，氫原子光譜的理論計算結果和試驗結果獲得了更進一步的一樣。這一理論也被用來證明白氫的同位素-氘的存在。在1932年，尤雷（H.C.Urey）獲得了氘的光譜，發(fā)覺理論計算結果和試驗結果特別符合，這樣就確定了氘的存在。試驗目的1.了解棱鏡攝譜儀的結構及各部件的作用；2.測量氫原子的光譜線波長，并計算電子質(zhì)量和質(zhì)子質(zhì)量之比。試驗儀器WPL小型棱鏡攝譜儀、溝通電火花發(fā)生器、氫燈、讀數(shù)顯微鏡、微機。對平面光柵射譜儀進行了改造，利用CCD替代了原來的銀鹽干板采集光譜信息，利用計算機軟件對數(shù)據(jù)進行采集和處理，具有實時性。體現(xiàn)了利用現(xiàn)代技術對傳統(tǒng)試驗的改造。試驗原理DCO1O3SO2MGPWPL型小型棱鏡攝譜儀光路圖計算公式不考慮原子核運動的狀況下，氫和類氫原子的巴耳末線系對應的光譜線波數(shù)為：其中為電子質(zhì)量，為電子電荷，為普朗克常數(shù)，為真空介電常數(shù)，為光速，為原子序數(shù)，

計算公式此時類氫原子的里德伯常數(shù)可寫成：表示原子核質(zhì)量為無窮大時的值。嚴格說來，在類氫原子問題中，我們應當考慮核的運動，也就是說應當考慮兩個粒子（電子和核）在庫侖相互作用下的兩體運動問題。里德伯常數(shù)應進一步表示為：氫的里德伯常數(shù)

對于氫和氘的巴耳末線系對應的同一條譜線，它們的波長差可以通過下式得到：

為質(zhì)子質(zhì)量

是和由上式可知，只要從試驗中測得氫和氘二對應波長，即可由和算出電子質(zhì)量和質(zhì)子質(zhì)量之比。中的任一個。數(shù)據(jù)處理abλ1λxλ2用“內(nèi)插法”求未知波長示意圖

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