氢原子光谱测里德伯常量..docx

氢原子光谱和里德伯常数测量综合探究第一作者:班级学号姓名第二作者:班级学号姓名日期:2013年5月22日目录摘要 11实验目的 22实验原理 83实验仪器 104实验内容 135实验数据处理 186实验数据处理再分析 197总结与讨论 238实验感想 269参考文献 27摘要:氢原子光谱是一种典型的线状光谱,是量子理论得以建立的最重要的实验基础之一。该实验把作为分光元件的光栅和精密测角仪器的分光仪结合起来进行氢光谱的观察与测量。本文通过介绍实验的原理、步骤、仪器,并对实验数据进行不同方式的处理与对比及最后结果的进一步探讨。此外,还分析了分光仪调整方法、调整技巧以及在实验过程中未能观察到钠黄双线被分辨的原因等。借助进一步研究该实验综合性地梳理了分光仪、光栅以及氢原子光谱的知识。关键词:氢原子光谱分光仪钠黄光双线加权平均1实验目的1巩固提高从事光学实验和使用光学仪器的能力;2掌握光栅的基本知识和使用方法;3了解氢原子光谱的特点并用光栅衍射测量巴耳末系的波长和里德伯常数;4巩固与扩展分光仪调节,实验数据的处理方法,及测量结果的加权平均,不确定度和误差计算,实验结果的讨论等。-(位于图后与螺钉16对称位置),但基本结构是相同的,一般由底座、刻度读数盘、自准直望远镜、平行光管、载物平台5部分组成。(1)三角底座在一角底座中心,装有一垂直的固定轴,望远镜、主刻度圆盘、游标刻度圆盘都可绕它旋转,这一固定轴称分光仪主轴。(2)刻度固盘圆盘上刻有角度数值的称为主刻度盘,在其内侧有一游标盘,在游标盘上相对180°处刻有两个游标。主刻度盘和游标刻度盘都垂直于仪器主轴,并可绕主轴转动。读数系统由主刻度盘和游标盘(角游标)组成,沿度盘一周刻有360个大格,每格1°,每大格又分成两小格,所以每小格为30′。主刻度盘内侧有一游标盘。主刻度盘可以和望远镜一起转动,游标盘可以和载物台一起转动,游标盘在它的对径方向有两个游标刻度,游标刻度的30个小格对应主刻度盘刻度的29个小格,所以这一读数系统的准确度为1′。它的读数原理与游标卡尺完全相同。(3)载物平台载物平台用来放置光学元件,如棱镜、光栅等,在其下方有载物台调平螺钉3只,以调节平台倾斜度。用螺钉7可调节载物平台的高度,当固紧时平台与游标刻度盘固联。固紧螺钉25,可使游标盘与主轴固联;拧动螺丝24,可使载物台与游标盘一起微动。(4)自准直望远镜图2-2自准直望远镜自准直望远镜的结构如图所示。它由目镜、全反射棱镜、叉丝分划板及物镜组成。目镜装在6处,全反射棱镜和叉丝分划板装中间套筒内,物镜装在2处。叉丝分划板上刻有双十字叉丝和透光小十字刻线,并且与上叉丝与小十字刻线对称于中心叉丝,全反射棱镜紧贴其上。开启光源4时,光线经全反射棱镜照亮小十字刻线。当小十字刻线平面处在物镜的焦平面上时,从刻线发出的光线经物镜成平行光。如果有一平面镜将这个平行光反射回来,再经物镜,必成像于焦平面上,于是从目镜中可以同时看到叉丝和小十字刻线的反射像,并且无视差,如果望远镜光轴垂直于平面反射镜,反射像将与上叉丝重合。这种调节望远镜使之适于观察平行光的方法称为自准直法,这种望远镜称为自准直望远镜。(5)平行光管平行光管与底座固联,靠近仪器主轴的一端装有平行光管的物镜,另一端装有可调狭缝套筒,前后移动套管,使狭缝处在物镜的焦平面上,于是由狭缝产生的光通过物镜后成平行光。