對(duì)H-D光譜實(shí)驗(yàn)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真,由計(jì)算機(jī)控制的攝譜儀進(jìn)行氫氘光譜攝譜,對(duì)譜線(xiàn)尋峰,計(jì)算出里德伯常量、氫氘質(zhì)量比和同位素位移,并畫(huà)出了氫原子的能譜圖。

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第2 7卷

第9期

物理實(shí)驗(yàn)

PH Y SI CS EXPERI EN TA T 1 N M 0

Vo . 7 NO 9 12 .

Se p., 0 20 7

20 0 7年 9月

H—光譜實(shí)驗(yàn)的計(jì)算機(jī)仿真 D

孟慶男

(吉林大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，吉林長(zhǎng)春 1 0 2 ) 3 0 3

摘要： H D光譜實(shí)驗(yàn)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真，對(duì)—由計(jì)算機(jī)控制的攝譜儀進(jìn)行氫氘光譜攝譜，譜線(xiàn)尋峰，算出里德伯對(duì)計(jì)常量、氘質(zhì)量比和同位素位移，畫(huà)出了氫原子的能譜圖.氫并 關(guān)鍵詞： D光譜；算機(jī)仿真；德伯常量 H—計(jì)里

中圖分類(lèi)號(hào)： 43￣ 5 2 3 0—9 O 6 .文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

’

文章編號(hào)：0 54 4 (0 70—0 40 10—6 22 0 )90 4—3

1

1

l引言

氫光譜規(guī)律的發(fā)現(xiàn)對(duì)于人們認(rèn)識(shí)微觀世界，

一

建立原子微觀結(jié)構(gòu)模型和量子力學(xué)的規(guī)律都起了

重要的作用.通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證巴耳末可

對(duì)于氫原子 (氫原子 )巴耳末線(xiàn)系波數(shù)為類(lèi)，

;(。 1(一 )R ,一4 )c 2= 1 ) Eh丌川 1 1“ (一 7’ 7\ 2

1 l

( ame )律的正確性，習(xí)波長(zhǎng)、 B l r規(guī)學(xué)里德伯常量的測(cè)量方法.同時(shí)利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行 H—光譜的虛 D擬仿真.兩者加以對(duì)照，深層次的理解實(shí)驗(yàn)本更質(zhì)，了解虛擬系統(tǒng)在物理實(shí)驗(yàn)的重要性.并

M

式中和 m為電子電荷和質(zhì)量， h為普朗克常量，

c為光速，為氫原子核質(zhì)量 .比較 ( ) ( ) M 2,3式得

R H一 2 cm e 7 1 M R。。

2原理

18 8 5年，士科學(xué)家巴耳末根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得瑞

( 7￡ ) 1 4 co h

出在可見(jiàn)光區(qū)的氫光譜分布的經(jīng)驗(yàn)公式：

一一 B, () 1

根據(jù) () 4式和 H, D的里德伯常量為

R一，R D- -,

1+

1+

式中為連續(xù)整數(shù)， 3 4 5一，,….為了更清楚地表明譜線(xiàn)的分布規(guī)律，將 ( )現(xiàn) 1式改寫(xiě)為

1

則氫氘的質(zhì)量比為

Ms RD RH/

R一 Io I ￣‘

_

,、 -

一 )R(一 ) c一 , 2 J w 1 I J 壺

一

H

式中為波數(shù)

,為里德伯常量 .玻爾建立氫原 R

子模型，導(dǎo)出氫及類(lèi)氫原子的能量為

E F 2 n Z

如果通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得 R。 Rw值，代人 ( )/并 5式可得氫氘原子核質(zhì)量比.R。與 R的值可根據(jù)巴 耳末公式求得，方法利用 ( )測(cè)得氫、的波長(zhǎng) 2式氘

一

式中： 一

麗

’

并換算為波數(shù)便可求得各自的里德伯常量. 某一元素的同位素其質(zhì)量數(shù)不同，因此他們的里德伯常量不同，長(zhǎng) (波波數(shù) )也不相同.同位

素的波長(zhǎng)差稱(chēng)為同位素位移，對(duì)氫和氘而言，同其

, -3 4 5 -,,….其輻射出光量子

數(shù)的波數(shù)為

一

至二蘭一！ 笆

h c

( o。\l, J’ 4c )hc, l 7￡;;

f一一 1\

位素位移為：

令

收稿日期： 0 70—5修改日期： 0 70—8 2 0— 12; 2 0— 60

作者簡(jiǎn)介：慶男 ( 9 6 )男，林長(zhǎng)春人，林大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 2 0科生孟 18一，吉吉 04本

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的密立根油滴实验的计算机仿真实验报告,H-D光谱实验的计算机仿真的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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