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氢原子光谱
一、实验目的
1、熟悉光栅光谱仪的性能和用法；
2、用光栅光谱仪测量氢原子光谱巴尔末系数的波长，求里德伯常数。
二、实验原理
1、氢原子光谱
氢原子光谱是最简单、 最典型的原子光谱。 用电激发氢放电管 (氢灯 )中的稀薄氢气 (压力
2
在 10 Pa 左右 ) ，可得到线状氢原子光谱。瑞士物理学家巴尔末根据实验结果给出氢原子光
谱在可见光区域的经验公式
2
n
H 0 2
n 4 （1）
式中 为氢原子谱线在真空中的波长。
＝364.57 nm 是一经验常数。
ｎ取 3 ，4， 5 等整数。
若用波数表示，则（ 1）式变为
~ 1 1 1
v R
H H 2 2
H 2 n
（2 ）
式中 称为氢的里德伯常数。
根据玻尔理论，对氢和类氢原子的里德伯常数的计算，得
2 4 2
2 me z
R
z 2 3
(4 0 ) ch (1 m/ M )
（3 ）
式中 为原子核质量， ｍ为电子质量， e 为电子电荷， c 为光速， h 为普朗克常数， 为真空
介电常数， z 为原子序数。
当 M →∞时，由上式可得出相当于原子核不动时的里德伯常数 (普适的里德伯常数 )
2 4 2
2 me z
R
2 3
(4 0 ) ch （4 ）
所以
（5 ）
对于氢，有
R
R
H
(1 m / M H )
（6 ）
这里 是氢原子核的质量。
由此可知，通过实验测得
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