氢原子光谱实验.ppt

一、,在可见光的区域内得到巴耳末系,内有四条最亮的谱线,分别称为Hα、Hβ、Hγ、Hδ。:B=::,其中m=1,2,3,……,对于每一个m,n=m+1,m+2,……,构成一个谱线系。其中h为普朗克常数,e、m、M、n分别为电子电荷,电子质量,氢原子核质量,主量子数。当n一定时,原子具有一定的能态,处于一定的能级。当电子从一个能态跃迁到另一个能态时,如由主量子数为n2的En2能态跃迁到主量子数为n1的En1能态时伴随着发射和吸收一个能量子为En2-En1的光量子,用波数表示::原子中的电子只能在一系列确定的轨道上运动,它的半径、角动量、能量都是量子化的,这些允许分立的状态的能量为:里德伯常数:如果视原子核质量为无穷大(设原子核不动),则里德伯常数为:RH可以表示成:对不同元素或同一元素的不同同位素,M的值不等,故R亦不同。如果氢原子同位素存在,则它的巴尔末系各条谱线的波数与氢的巴尔末系的相应谱线的波数应是有区别的。反映在谱线上,就应该是核质量大的谱线向波数增大的方向发生位移,称为同位素效应。但是又从式可以看出,由于两者质量相差不大,所以对光谱线的影响很小,两者的相应谱线的波数相差不大,因此光谱上将形成的将是很难分开的双线或多重线。1932年尤莱()、布里克威得()发现氢的巴尔末系各条谱线都是双线,这是氢有两种同位素存在的重要实验证据,若能算出两者的核质量比,则可判定这两种同位素就是氢和氘。*。根据巴尔末公式:式中是已知值。注意,式中各是指真空中的波长。二、实验的目的:。,并求其平均值或用线性拟和的方法求出RH。计算氢、氘原子核的质量之比。。