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PAGEPAGE5实验2氢原子光谱的观察与测定每一种原子都有其特定的线状光谱线。氢原子的光谱线最为简单，且具有明显的规律。测定氢原子可见光谱线的波长对认识原子的分离能级、以及由于能级间的跃迁而产生的光辐射的规律起着重要作用。本实验用读谱仪测量氢原子可见谱线的波长，并通过巴耳末公式推算出氢原子的里德伯常数。【实验目的】（1）观察氢原子的可见光谱。（2）了解读谱仪的结构，掌握读谱仪的调节与使用方法。（3）通过测量氢原子可见光谱线的波长，验证巴耳末公式的正确性。（4）准确测定氢原子的里德伯常数。（5）理解曲线拟合法的意义。【仪器用具】WPL—2型读谱仪，氢谱光源，氦氖谱光源，会聚透镜。【仪器介绍】整个实验的装置简图如图1所示。图1图2图1图2（1）平行光管系统平行光管系统包括入射狭缝和入射物镜。入射物镜的作用是使入射狭缝发出的光线变成平行光，所以入射狭缝应放在入射物镜的焦平面上。（2）色散系统色散系统实际上就是一个恒偏向棱镜，如图2所示。它的作用是将光束分解，使不同波长的单色光束沿不同的方向射出。符合最小偏向角条件的单色光，其入射光束和出射光束的夹角为900。（3）接收系统接收系统由出射物镜及放在该物镜焦平面上的目镜组成。不同方向的单色光束经出射物镜聚焦，在其焦平面上得到连续或不连续的依照波长次序排列的入射狭缝的单色像，即光谱。调节光谱的位置时，可以使用水平方向左右移动的手轮、丝杠、滑块、导轨和支架，还包括读出目镜位置用的标尺和100分度的手轮刻度。手轮转一圈平移，每分度，要求估读到分度。目境内的叉丝用来对准被测谱线的中心。【实验原理】一、氢原子光谱线公式氢原子光谱的实验公式为（1）式中的叫做里德伯常数，其实验值为。氢原子光谱系如表1。表1氢原子光谱1234562、3、···3、4···4、5、···5、6、···6、7、···7、8、···谱系名赖曼巴耳末帕邢布喇开普芳德···区段紫外可见红外红外远红外···极限波长/nm()91.13364.51820.141.4581032.278103···玻尔认为，氢原子之所以发光，是因为氢原子中的电子可以处在不同的能态（能级）上，当电子从高能级向低能级跃迁时，就发出光线。玻尔推出了氢原子光谱的理论公式（2）图3图4里德伯常数的理论值为。图3图4本实验测定在可见光谱内的氢红光谱线（）的波长。二、曲线拟合法氢光谱实验一般先在目镜上观察氦氖谱线和氢谱，然后用读数显微镜测出氢红谱线（波长为）及其两侧近邻的（已知波长分别为和）氦氖谱线的位置、和，最后由式（3）算出。如图3所示。（3）很明显，由（3）式求出的波长是不准确的。因为实际上光谱线的波长和位置并不成

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