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氢原子光谱和里德伯常数的测量及对钠黄双线能否被分辨的探讨 氢原子光谱和里德伯常数的测量及对钠黄双线能否被分辨的探讨

格式:word 上传:2022-06-24 20:56:18

《氢原子光谱和里德伯常数的测量及对钠黄双线能否被分辨的探讨》修改意见稿

1、“.....注意上式中的是光栅衍射时的有效狭缝总数。由于平行光管的限制,本实验中的有 效狭缝总数,其中,是平行光管的通光口径。 实验仪器 主要仪器分光仪投射光栅钠灯氢灯会聚透镜。 分光仪 本实验中用来准确测量衍射角,其仪器结构调整和测量的原理与关键已经在上个学期 的课程中进行了研究。 投射光栅 本实验中使用的是空间频率约的黑白复制光栅。 钠灯及电源 钠灯型号为,用功率,工作电压,工作电流的电源点燃,预热约 分钟后会发出平均波长为的强黄光。本实验中用作标准谱线来校准光栅常数。 氢灯及电源 氢灯用单独的直流高压电源点燃。使用时极性不能接反,也不能用手触碰电极。直视时 呈淡红色,主要包括巴耳末系中,的可见光。主要步骤 本实验要求通过巴耳末系的条谱线的测定,获得里德伯常数的最佳实验值,计 算不确定度和相对误差,并对实验结果进行讨论......”

2、“.....其光轴垂直仪器主轴平行光管出射平行光,其光 轴垂直仪器主轴。 调节光栅 调节光栅的要求是使光栅平面与仪器主轴平行,且光栅平面垂直平行光管光栅刻线与 仪器主轴平行。 测光栅常数 用钠黄光作为标准谱线校准光栅常数。 测量氢原子里德伯常数 测定氢光谱中条可见光的波长,并由此测定氢原子的里德伯常数。 数据处理 校准光栅常数 原始数据列表处理,如下表 测量次数谱线级数标盘读数标盘读数 第次 第二次 第三次 第四次 第五次 由数据,计算第级谱线的偏角,设其为,可由级的标盘读数 所以  再计算的不确定度   栅相邻狭缝对应点所产生的光程差为 ,光栅方程应写成 类似的结果也适用于平面反射光栅。 不同波长的光入射到光栅上时......”

3、“.....其主极强位置是不同的。对同级的 衍射光来讲,波长越长,主极大的衍射角就越大。如果通过透镜接收,将在其焦面上形成有 序的光谱排列,如果光栅常数已知,就可以通过衍射角测出波长。 二光栅的色散本领和色分辨本领 和所有的分光元件样,反映衍射光栅色散性能的主要指标有两个,是色散率,二是 色分辨本领。它们都是为了说明最终能够被系统所分辨的最小的波长差。 色散率 色散率讨论的是分光元件能把不同波长的光分开多大角度。若两种光的波长差为, 它们衍射的角间距为,则角色散率定义为。可由光栅方程导出当波 长由时,衍射角由,于是,则  上式表明,越大,对相同的的两条光线分开的角度也越大,实用光栅的值 很小,所以又较大的色散能力。这特性使光栅成为种优良的光谱分光元件......”

4、“.....它指的是波长差为的两条谱线,在观察 屏上分开的距离有多大。这个问题并不难处理,只要考虑到光栅后面望远镜的物镜焦距 即可,,于是线色散率  色分辨本领 色散率只反映了谱线主极强中心分离的程度,它不能说明两条谱线是否重叠。色分 辨本领是指分辨波长很接近的两条谱线的能力。由于光学系统尺寸的限制,狭缝的像因衍射 而展宽。光谱线表现为光强从极大到极小逐渐变化的条纹。如果谱线宽度比较大,就可能因 相互重叠而无法分辨。根据瑞利判别准则,当条谱线强度的极大值刚好与另条谱线的极小值重合时,两者 刚可分辨。波长差的计算,则可如下推出。由可知,波长差为的两 条谱线,其主极大中心的角距离,而谱线的半角宽度 当两者相等时,刚可被分辨......”

5、“..... 与角色散率类似的另个指标是线色散率。它指的是波长差为的两条谱线,在观察 屏上分开的距离有多大。这个问题并不难处理,只要考虑到光栅后面望远镜的物镜焦距 即可,,于是线色散率  色分辨本领 色散率只反映了谱线主极强中心分离的程度,它不能说明两条谱线是否重叠。色分 辨本领是指分辨波长很接近的两条谱线的能力。由于光学系统尺寸的限制,狭缝的像因衍射 而展宽。光谱线表现为光强从极大到极小逐渐变化的条纹。如果谱线宽度比较大,就可能因 相互重叠而无法分辨。根据瑞利判别准则,当条谱线强度的极大值刚好与另条谱线的极小值重合时,两者 刚可分辨。波长差的计算,则可如下推出。由可知,波长差为的两 条谱线,其主极大中心的角距离......”

6、“.....刚可被分辨,由此得  光栅的色分辨率定义为  上式表明光栅的色分辨本领与参与衍射的单元总数和光谱的级数成正比,而与光栅常数 无关。注意上式中的是光栅衍射时的有效狭缝总数。由于平行光管的限制,本实验中的有 效狭缝总数,其中,是平行光管的通光口径。 实验仪器 主要仪器分光仪投射光栅钠灯氢灯会聚透镜。 分光仪 本实验中用来准确测量衍射角,其仪器结构调整和测量的原理与关键已经在上个学期 的课程中进行了研究。 投射光栅 本实验中使用的是空间频率约的黑白复制光栅。 钠灯及电源 钠灯型号为,用功率,工作电压,工作电流的电源点燃,预热约 分钟后会发出平均波长为的强黄光。本实验中用作标准谱线来校准光栅常数。 氢灯及电源 氢灯用单独的直流高压电源点燃。使用时极性不能接反,也不能用手触碰电极。直视时 呈淡红色......”

7、“.....主要步骤 本实验要求通过巴耳末系的条谱线的测定,获得里德伯常数的最佳实验值,计 算不确定度和相对误差,并对实验结果进行讨论。 调节分光仪 基本要求是使望远镜聚焦于无穷远,其光轴由于光学系统尺寸的限制,狭缝的像因衍射 而展宽。光谱线表现为光强从极大到极小逐渐变化的条纹。如果谱线宽度比较大,就可能因 相互重叠而无法分辨。根据瑞利判别准则,当条谱线强度的极大值刚好与另条谱线的极小值重合时,两者 刚可分辨。波长差的计算,则可如下推出。由可知,波长差为的两 条谱线,其主极大中心的角距离,而谱线的半角宽度 当两者相等时,刚可被分辨,由此得  光栅的色分辨率定义为  上式表明光栅的色分辨本领与参与衍射的单元总数和光谱的级数成正比,而与光栅常数 无关......”

8、“.....由于平行光管的限制,本实验中的有 效狭缝总数,其中,是平行光管的通光口径。 实验仪器 主要仪器分光仪投射光栅钠灯氢灯会聚透镜。 分光仪 本实验中用来准确测量衍射角,其仪器结构调整和测量的原理与关键已经在上个学期 的课程中进行了研究。 投射光栅 本实验中使用的是空间频率约的黑白复制光栅。 钠灯及电源 钠灯型号为,用功率,工作电压,工作电流的电源点燃,预热约 分钟后会发出平均波长为的强黄光。本实验中用作标准谱线来校准光栅常数。 氢灯及电源 氢灯用单独的直流高压电源点燃。使用时极性不能接反,也不能用手触碰电极。直视时 呈淡红色,主要包括巴耳末系中,的可见光。主要步骤 本实验要求通过巴耳末系的条谱线的测定,获得里德伯常数的最佳实验值,计 算不确定度和相对误差,并对实验结果进行讨论。 调节分光仪 基本要求是使望远镜聚焦于无穷远......”

9、“.....其光 轴垂直仪器主轴。 调节光栅 调节光栅的要求是使光栅平面与仪器主轴平行,且光栅平面垂直平行光管光栅刻线与 仪器主轴平行。 测光栅常数 用钠黄光作为标准谱线校准光栅常数。 测量氢原子里德伯常数 测定氢光谱中条可见光的波长,并由此测定氢原子的里德伯常数。 数据处理 校准光栅常数 原始数据列表处理,分辨本领 和所有的分光元件样,反映衍射光栅色散性能的主要指标有两个,是色散率,二是 色分辨本领。它们都是为了说明最终能够被系统所分辨的最小的波长差。 色散率 色散率讨论的是分光元件能把不同波长的光分开多大角度。若两种光的波长差为, 它们衍射的角间距为,则角色散率定义为。可由光栅方程导出当波 长由时,衍射角由,于是,则  上式表明,越大......”

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