氢原子光谱和里德伯常数的测量

北京航空航天大学基础物理实验 氢原子光谱和里德伯常数的测量 第一作者 X X X 第二作者 X X X 指导老师：X X X 北京航空航天大学基础物理实验 2 一、 实验要求 实验重点 ○1 巩固、提高从事光学实验和使用光学仪器的能力（分光仪的调整和使用） ○2 掌握光栅的基本知识和方法 ○3 了解氢原子光谱的特点并使用光栅衍射测量巴尔末系的波长和里德伯常数 ○4 巩固与扩展实验数据处理的方法——测量结果的加权平均，不确定度和误差的计算，实验结果的讨论等 1 、 预习思考题 ○1 如何由（5.11-1）出发证明：在相邻的两个主极大之间由 N-1 个极小，N-1 个次极大；N越大，主极大的角宽度越小？ 答：光栅衍射可以看作是单缝衍射和多缝干涉干涉的综合。当平面单色光正入射到光栅上时，其衍射光振幅的角分布正比于单缝衍射因子sin和缝间干涉因子sinsinN的乘积，及沿着 方向的的衍射光强220sinsin( )() ()sinNII，式 中sinsin,,adN是光栅的总 缝数。当sin0 时，sin N 也 等于0， sinsinNN， ( )I  形 成 干涉极大；当sin0N 但 sin0 时， ( )0I  ，为 干涉极小。它 说 明：两个相邻的主极大之间有 N-1个极小，N-2 个次极大；N 数越多，主极大的角宽度越小。 ○2 氢原子里德伯常数的理论值 等于什 么 ？氢原子光谱的巴尔末系中 对 应 的n=3，4，5 的3条 谱线 应 当是什 么 颜 色？ 答：理论值 RH=（10967758.1 0.8）1m  。谱线 分别 是红 色、蓝 色、与紫 色。 ○3 总 结分光仪调整的关 键 步 骤 ，在调整望 远 镜 接 受 平行 光、望 远 镜 光轴 垂 直 仪器主轴 、平行 光管 射出平行 光、平行 光管 主轴 垂 直 仪器主轴 的过 程 中 应 分别 调整什 么 ？调整完 成 的标 志北京航空航天大学基础物理实验 3 又是什么？ 答：分别应该调整目镜与载物台；载物台调平螺母；狭缝套筒与平行光管的水平调节螺母。调节完成的标志是：平面镜反射回来的绿色十字与叉丝无视差；平面镜正反两面反射回来的绿色十字均与上叉丝重合，而且在平台转动的过程中绿色十字沿着上叉丝移动；狭缝像与叉丝无视差，而且其中点与中心叉丝等高。 ○4 光栅位置的调整和固定要达到什么目的？通过什么螺钉来进行？ 答：目的是使得光栅平面与仪器主轴平行，且光栅平面垂直平行光管...