近代物理实验十九 氢原子光谱_第1页
近代物理实验十九 氢原子光谱_第2页
近代物理实验十九 氢原子光谱_第3页
全文预览已结束

下载本文档

版权说明：本文档由用户提供并上传，收益归属内容提供方，若内容存在侵权，请进行举报或认领

文档简介

实验十九氢原子光谱光谱线的超精细结构曾被认为是不同的同位素发射的谱线.但现在认为,超精细结构是单一的同位系的光谱线由原子核的自旋而引起的复杂结构,而不同的同位素的光谱差别则称为”同位素移位”.氢原子同位素移位是可以准确算出的。1932年尤里（H.C.Urey）等人用3m凹面衍射光栅拍摄巴耳末（J.J.Balmer）线系的光谱，发现在和的短波一侧均有一条弱的伴线，测量这些伴线的波长并在实验误差范围内与计算结果比较，从而证实了重氢(氘）的存在。一、实验目的（1）通过测量氢和氘谱线的波长，计算氢与氘的原子核的质量比以及里德伯（J.R.Rydberg）常量（）。（2）掌握棱镜摄谱仪的原理和使用方法，并学会用光谱进行分析。二、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。氢原子光谱由许多谱线系组成，在可见光区的谱线系是巴耳末系，其代表线为，这些谱线的间隔和强度都向着短波方向递减，并满足下列规律：(1-1)式中B=364.56nm,n为正整数.当n=3,4,5,6时,上式分别给出各谱线波长,(1-1)式是瑞士物理学家巴耳末根据实验结果首先总结出来的,故称为巴耳末公式。若用波数表示谱线，则(1-1)式改写为：(1-1)式中为里德伯常量，n取整数。根据玻尔（N。Bohr）理论对氢原子和类氢原子的里德伯常量计算，有：式中为电子质量，M为原子核质量。由上式看出里德伯常量与原子核的质量有关，其中H是普朗克常量，c是光速，为真空中介电常数。由于M相对于来说是很大的，若把M当作无限大，即原子核不动，电子绕原子核运动，这时R即为。氘是氢的同位素，它们有相同的质子和核外电子，只是氘比氢多了一个中子而使原子核的质量发生变化，从而使得它的里德伯常量值也发生了变化，故氢和氘的里德伯常量分别为：（1--4）（1-5）式中分别表示氢与氘原子核的质量。由（1-4）、（1-5）两式解出：（1-6）为氢原子核质量与电子质量之比（取值为1836），如果通过实验测出，则可算出氢与氘原子核质量比。由于氢与氘的光谱有相同的规律性，故氢和氘的巴耳末公式的形式相同，分别为：（1-7）（1-8）式中为氘的各谱线波长。实验中只要测得各谱线的或，并辨认出与各谱线对应的n，即可算出。4．测定谱线波长利用与铁谱对比进行测量，底片上要并列拍摄两排光谱，一排为氢氘光谱，另一排是作为标准的铁谱线，它的每一条谱线都是已知的。由于光栅摄谱仪的色散接近线性，因此可用直线内插法近似计算氢氘谱线波长，为了减小测量误差，选择的铁谱线不仅越靠近待测谱线越好，而且尽量选择比较清晰且细的铁谱线。如图1-2中,为待测谱线，为待测谱线附近的已知铁线谱，及是利用阿贝比长仪分别测试出的各谱线的位置坐标，则待测谱线波长为：（1-9）

人人文库> 全部分类> 应用文书 > 作业报告

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

最新文档

评论

0/150

提交评论