中国石油大学（华东）：《近代物理实验》课程教学资源（讲义）氢原子光谱（PPT）

中国石油大学 CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM 近代物理实验(3) 氢原子光谱与里德伯常数的测定 闫向宏 物理科学与技术学院近代物理实验室

氢原子光谱与里德伯常数的测定 近代物理实验（3） 闫向宏

氢原子光谱与里德伯常数的测定 Johann Jakob Balmer Johannes Rober Rydberg 1825~1898 1854~1919 瑞士数学兼物理学家 瑞典物理学家、数学家，光谱学 的奠基人之一

氢原子光谱与里德伯常数的测定 Johann Jakob Balmer 1825 ～1898 瑞士数学兼物理学家 Johannes Rober Rydberg 1854～1919 瑞典物理学家、数学家，光谱学 的奠基人之一

氢原子光谱与里德伯常数的测定 ▣实验目的 1、通过测量氢光谱（在可见光区域）谱线的 波长，验证巴尔末规律的正确性。 2、测定氢的里德伯常数，并与理论值进行对 比，对近代测量精度有初步了解。 实验仪器 氢光源、WGD-8A型光栅光谱仪

 实验目的 1、通过测量氢光谱（在可见光区域）谱线的 波长，验证巴尔末规律的正确性。 2、测定氢的里德伯常数，并与理论值进行对 比，对近代测量精度有初步了解。  实验仪器 氢光源、WGD-8A型光栅光谱仪 氢原子光谱与里德伯常数的测定

.氢原子光谱的实验规律 可见光区 紫外光区 H。H,H、 H. 43S9 930

一 . 氢原子光谱的实验规律 H H H H H 6563A 4861A 4341 A 4102 A 3646 A 可见光区  紫外光区 

.氢原子光谱的实验规律 1885年瑞士的巴耳末用经验公式表示出氢 原子的前四条可见光谱： 九=B 2-4 巴耳末公式 n=3,4,5,6

1885年瑞士的巴耳末用经验公式表示出氢 原子的前四条可见光谱： 4 2 2 − = n n  B n = 3,4,5,6 -巴耳末公式 一 . 氢原子光谱的实验规律

氢原子光谱的实验规律 1889年瑞典物理学家里德伯提出一个普遍 方程 里德伯公式 k=1,2,·n>k的整数 R=1.096776x103m 里德伯常量

1889年瑞典物理学家里德伯提出一个普遍 方程 ) 1 1 ( ~ 2 2 k n  = R − R=1.096776107m-1 -里德伯公式 -里德伯常量 k =1,2,  n  k 的整数 一 . 氢原子光谱的实验规律

.氢原子光谱的实验规律 不同的k对应不同的谱系；当k一定时，每一n 值对应于一条谱线 0k=1,n=23.莱曼系，紫外区 2k=2,n=3,4,.巴尔末系 3k=3,n=4,5,.帕邢系，红外区 ④k=4,n=5,6,.布拉开系红外区 5k=5,n=6,7,.普丰德系，红外区

 k=1,n=2,3,. 莱曼系,紫外区  k=2,n=3,4,. 巴尔末系  k=3,n=4,5,. 帕邢系,红外区  k=4,n=5,6,. 布拉开系,红外区  k=5,n=6,7,. 普丰德系，红外区 不同的k对应不同的谱系；当k一定时，每一n 值对应于一条谱线 一 . 氢原子光谱的实验规律

氢原子光谱的实验规律 里德伯常数的理论值： 由波尔氢原子理论可知：氢原子从高能级En跃迁 到低能级Ek时，发射谱线的波数为 2π2e4m 2π2em RH= 由此可知里德伯常数理论值为 (4π6}ch|1+ m

一 . 氢原子光谱的实验规律 由波尔氢原子理论可知：氢原子从高能级En跃迁 到低能级Ek时，发射谱线的波数为 ( )       −         + = 2 2 2 3 0 2 4 1 2 1 4 1 1 2 n M m ch e m H     由此可知里德伯常数理论值为 ( )         + = H H M m ch e m R 4 1 2 2 3 0 2 4    里德伯常数的理论值：

二.实验注意事项 1.本实验采用了计算机辅助测量光谱线的波场值，因 此与铁原子光谱有关的内容取消。 2.打开光栅光谱仪和氢光灯电源，预热仪器。 3.自学WGD-8A型光栅光谱仪说明书以及相关软件 使用操作手册，正确掌握仪器使用方法。 4.正确判断谱线级数n,并多次测量谱线波长，选择 合适的数据处理方法，计算里德伯常量

二. 实验注意事项 1. 本实验采用了计算机辅助测量光谱线的波场值，因 此与铁原子光谱有关的内容取消。 2. 打开光栅光谱仪和氢光灯电源，预热仪器。 3. 自学WGD-8A型光栅光谱仪说明书以及相关软件 使用操作手册，正确掌握仪器使用方法。 4. 正确判断谱线级数n，并多次测量谱线波长，选择 合适的数据处理方法，计算里德伯常量

三.氢原子光谱实验实物图 #柱君日

三. 氢原子光谱实验 实物图