氫氘光譜

1、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1實(shí)驗(yàn)題目：氫氘光譜實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕緦?shí)驗(yàn)以氘原子光譜為研究對(duì)象，研究獲得同位素光譜的實(shí)驗(yàn)方法、分析方法及其在微觀測(cè)量中的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)儀器：WGD8型多功能光柵光譜儀、氫氘燈、汞燈、微機(jī)等。實(shí)驗(yàn)原理：（點(diǎn)擊跳過實(shí)驗(yàn)原理）1.原理：根據(jù)玻爾理論，原子的能量是量子化的，即具有分立的能級(jí)。當(dāng)電子從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)時(shí)，原子釋放出能量，并以電磁波形式輻射。氫和類氫原子的巴耳末線系對(duì)應(yīng)光譜線波數(shù)為：)121()1()4(222320242nmmc

2、hZemZee???????（1）其中mZ為原子核質(zhì)量，me為電子質(zhì)量，e為電子電荷，h為普朗克常數(shù)，ε0為真空介電常數(shù)，c為光速，Z為原子序數(shù)。因此類氫原子的里德伯常數(shù)可寫成：)1(1)4(2320242ZeeZmmchZemR??????（2）若，即假定原子核不動(dòng)，則有：??ZmchZemRe320242)4(2?????（3）實(shí)驗(yàn)報(bào)告3???????????DeDmmRR1（9）其中mH和mD分別為氫和氘原子核的質(zhì)量。式（8）除以

3、式（9），得：DeHeHDmmmmRR11???（10）從式（10）可解出：HDmm???????????????????11HDeHHDHDRRmmRRmm（11）式中為氫原子核質(zhì)量與電子質(zhì)量比，公認(rèn)值為1836.1515。因此將通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得eHmm的代入式（11），可求得氘與氫原子核的質(zhì)量比。HDRRHDmm從前面的討論中可以看到，光譜測(cè)量得到的數(shù)據(jù)往往有較多的有效數(shù)字，因而在現(xiàn)代測(cè)量中起著重要的作用。２實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)中，用氫氘放電管