氢原子光谱实验报告 南京大学
氢原子光谱实验报告-完成版
氢原子光谱中文摘要：本实验用三棱镜对汞原子光谱进行测量，得出定标曲线；再对氢原子光谱进行测量，测得了氢原子光谱巴尔末线系的波长，求出了里德伯常数。
最后对本实验进行了讨论。
关键词：氢原子光谱，里德伯常数，巴尔末线系，三棱镜，汞原子光谱 中图分类号：O433.4Hydrog e n Atom Spectr u mAbstra c t: The experi m ent used a prism to measur e the atomic spectr o scopy of mercur y , obtain e d calibr a tion curve. Then it measur e d the spectr u m of the hydrog e n atom, obtain e d the Balmer line system ’s wavele n gth, findin g the Rydber g consta n t. Finall y , the experi m ent has some discus s ions.Key words: Hydrog e n atom spectr u m, Rydber g consta n t, Balmer line is, prism, mercur y atomic spectr o scopy 1. 引言光谱线系的规律与原子结构有内在的联系，因此，原子光谱是研究原子结构的一种重要方法。
1885年巴尔末总结了人们对氢光谱测量的结果，发现了氢光谱的规律，提出了著名的巴尔末公式，氢光谱规律的发现为玻尔理论的建立提供了坚实的实验基础，对原子物理学和量子力学的发展起过重要作用。
1932年尤里根据里德伯常数随原子核质量不同而变化的规律，对重氢赖曼线系进行摄谱分析，发现氢的同位素氘的存在。
实验三氢原子光谱研究报告
实验三氢原子光谱的研究引言氢原子的结构最简单，它的线光谱明显地具有规律，早就为人们所注意。
各种原子光谱的规律性的研究正式首先在氢原子上得到突破的，氢原子又是一种典型的最适合于进行理论与实验比较的原子。
本世纪上半世纪中对氢原子光谱的种种研究在量子论的发展中多次起过重要作用。
1913年玻尔建立了半经典的氢原子理论，成功地解释了包括巴耳末线系在内的氢光谱的规律。
事实上氢的每一谱线都不是一条单独的线，换言之，都具有精细结构，不过用普通的光谱仪器难以分析，因而被当作单独一条而已。
这一事实意味氢原子的每一能级都具有精细结构。
1916年索末菲考虑到氢原子中原子电子在椭圆轨道上近日点的速度已经接近光速，他根据相对论力学修正了玻尔的理论，得到了氢原子能级精细结构的精确公式。
但这仍是一个半经典理论的结果。
1925年薛定谔建立了波动力学<即量子力学中的薛定谔方程），重新解释了玻尔理论所得到的氢原子能级。
不久海森伯和约丹<1926年）根据相对论性薛定谔方程推得一个比索末菲所得的在理论基础上更加坚实的结果；将这结果与托马斯(1926>推得的电子自旋轨道相互作用的结果合并起来，也得到了精确的氢原子能级精细结构公式。
尽管如此，根据该公式所得巴耳末系第一条的<理论）精细结构与不断发展着的精密测量中所得实验结果相比，仍有约百分之几的微小差异。
1947年蓝姆和李瑟福用射频波谱学方法，进一步肯定了氢原子第二能级中轨道角动量为零的一个能级确实比上述精确公式所预言的高出1057MHz<乘以谱郎克常数即得相应的能量值），这就是有名的蓝姆移动。
直到1949年，利用量子电动力学理论将电子与电磁场的相互作用考虑在内，这一事实才得到了解释，成为量子电动力学的一项重要实验根据。
实验目的1、学习摄谱、识谱和谱线测量等光谱研究的基本技术。
2、通过测量氢光谱可见谱线的波长，验证巴耳末公式的正确性，从而对玻尔理论的实验基础有具体了解。
氢光谱的实验报告
一、实验目的1. 了解氢原子与氘原子的光谱特性。
2. 学习使用光栅光谱仪进行光谱测量。
3. 测定氢原子与氘原子的巴耳末系发射光谱的波长。
4. 通过实验，验证玻尔原子能级理论。
二、实验原理1. 根据玻尔的原子能级理论，氢原子的能级公式为：E_n = -13.6 eV / n^2，其中n为能级量子数。
2. 光谱线的波长与能级差有关，根据能量公式 E = hc / λ，可以得到光谱线的波长公式：λ = hc / (E_n - E_m)，其中h为普朗克常数，c为光速，E_n和E_m分别为两个能级的能量。
3. 氢原子的里德伯常数为R_H = 1.0973******** 10^7 m^-1。
三、实验内容1. 连接光栅光谱仪，调节光栅光谱仪至氢氘灯的波长范围。
2. 打开氢氘灯，调整光谱仪的探测器至最佳位置。
3. 采集氢原子与氘原子的巴耳末系发射光谱数据。
4. 利用光谱仪的数据处理软件，对光谱数据进行处理，得到氢原子与氘原子的巴耳末系发射光谱的波长。
四、数据处理1. 根据光谱数据，绘制氢原子与氘原子的巴耳末系发射光谱图。
2. 计算氢原子与氘原子的巴耳末系发射光谱的波长。
3. 利用里德伯常数，计算氢原子与氘原子的里德伯常数。
五、实验结果与分析1. 通过实验，得到氢原子与氘原子的巴耳末系发射光谱的波长。
2. 计算得到氢原子的里德伯常数为 1.0973******** 10^7 m^-1，与理论值相符。
3. 计算得到氘原子的里德伯常数为 1.0973******** 10^7 m^-1，与理论值相符。
六、结论1. 通过实验，验证了玻尔原子能级理论在氢原子与氘原子光谱中的应用。
2. 了解了氢原子与氘原子的光谱特性，以及光栅光谱仪的使用方法。
注：本实验报告仅供参考，具体实验步骤和数据可能因实验条件而异。
氢原子光谱实验
将实验结果与理论预测进行 比较，验证量子力学的相关 理论。
根据特征峰的波长和强度， 分析氢原子能级结构及其跃 迁规律。
根据实验结果，进一步探讨 氢原子光谱与其他原子光谱 的共性和差异。
04
结果分析
观察到的光谱类型
发射光谱
氢原子在受激跃迁时释放出的光 子，形成明亮的谱线。
吸收光谱
氢原子吸收特定频率的光子，导 致暗线出现在连续光谱背景上。
特征谱线
氢原子光谱中具有特定波长的谱 线，是氢原子能级跃迁的标志。
能级跃迁的判定
跃迁类型
确定是从高能级向低能级跃迁还是低能级向高能 级跃迁。
跃迁能量
通过测量谱线的波长或频率来确定能级跃迁所需 的能量差。
跃迁选择定则
根据量子力学原理，确定哪些能级间的跃迁是被 允许的。
与理论预期的比较
理论模型
比较实验结果与氢原子波尔模型 的预测，验证理论模型的准确性。
波长与能量
谱线的波长与能量之间存 在反比关系，即波长越短， 能量越高。
03
实验步骤
准备实验器材
氢气
选择纯度较高的氢气， 以减少其他气体对实验
结果的影响。
真空玻璃管
光源
光谱仪
用于装载氢气，保证实 验环境的真空度。
选择稳定、连续高分辨率和
低噪声性能。
参考文献
参考文献
[1] Atkins, P. W., & De Paula, J. (2005). Physical Chemistry for the Biosciences. Academic Press.
[2] Bersohn, R. L., & Guiochon, G. (1975). Experimental methods in physical chemistry. Academic Press.
氢原子光谱实验报告
氢原子光谱实验报告氢原子光谱实验报告引言在物理学中，光谱分析是非常重要的一种实验手段。
通过光谱分析，可以清楚地看到物质的组成和性质。
作为最简单的原子，氢原子的光谱密切相关，因此它一直是原子光谱实验中最经典的案例之一。
在本次实验中，我们将收集氢原子的光谱数据，并分析其中的特征。
实验方法为了收集氢原子的光谱数据，我们需要使用光谱仪。
我们选择了一个封闭式光谱仪，它能够对光进行有效地控制和过滤。
实验前，我们对仪器进行了校准，并准备好了用于产生氢原子的气体。
实验过程中，我们通过管道将氢气引入到可控沸腾器储罐中，并使氢气沸腾。
然后，我们将光谱仪和氢气沸腾器连接起来，将光线通过气体，捕获光谱数据。
结果在实验过程中，我们采集了大量的光谱数据。
通过对这些数据的分析，我们得到了如下的结果：1.氢原子的吸收光谱分布于紫外线和可见光区域。
主要的发射线在红色、青色和紫色光谱区域出现。
2.对氢原子进行分析后，我们发现它在这三个光谱区域中分别有四条、两条和一条发射线。
我们将其编号为Hα, Hβ, Hγ, Hδ, Hε, Hζ和Hη线。
3.每条氢原子发射线的波长都具有独特的值。
通过使用Balmer公式，我们得到平均波长：Hα为656.3nm，Hβ为486.1nm，Hγ为434.0nm，Hδ为410.2nm，Hε为397.0nm和Hζ为388.9nm。
讨论通过实验结果，我们可以得出以下结论：1.氢原子发射线的波长与所远离原子核的能级之差呈线性关系。
因此，当氢原子从高能级跃迁到低能级时，必须以某一个波长的光子将能量释放出来。
2.当氢原子的电子从一个较高能级向自己的基态跃迁时，所释放的光子所对应的波长被称为氢原子的主发射线系列，其中包括Balmer系列、Lyman系列、Paschen系列等。
3.通过测量氢原子辐射的波长和频率，可以确定氢原子的各个能级。
这对于理解氢原子的物理性质非常重要。
结论本实验说明了如何收集氢原子光谱数据，包括使用光谱仪、气体储罐和校准设备等。
氢光谱实验报告
氢光谱实验报告氢光谱实验报告引言：氢光谱实验是物理学中非常重要的实验之一，通过研究氢原子的光谱，可以揭示物质的微观结构和能级分布。
本实验旨在通过观察氢原子的光谱线，分析其能级跃迁和波长变化规律，从而深入了解氢原子的性质。
实验步骤：1. 实验前准备：在实验开始之前，我们首先准备了氢气放电管、光栅光谱仪、高压电源等实验设备。
确保实验环境安全，并进行仪器校准。
2. 实验操作：将氢气放电管连接到高压电源上，调节电压和电流，使其能够产生稳定的放电。
然后将光谱仪与氢气放电管相连，调节仪器参数，使其能够准确记录光谱线的位置和强度。
3. 数据记录：在实验过程中，我们记录了不同电压和电流下氢气放电管所产生的光谱线的位置和强度。
通过这些数据，我们可以进一步分析氢原子的能级结构。
实验结果与分析：通过对实验数据的分析，我们观察到了氢原子的光谱线的特点。
在实验中，我们发现了一系列的光谱线，它们分布在不同的波长范围内。
这些光谱线的位置和强度与氢原子的能级跃迁有关。
根据氢原子的能级结构理论，我们可以将观察到的光谱线与氢原子的能级进行对应。
其中，巴尔末系列是最为明显的一组光谱线，它们对应着氢原子的基态到激发态的能级跃迁。
而帕邢系列和布拉开系列则对应着氢原子的其他能级跃迁。
通过测量不同光谱线的波长，我们可以得到氢原子不同能级之间的能量差。
根据这些能量差的计算结果，我们可以验证氢原子的能级结构理论，并进一步探究其内部结构和量子力学性质。
这对于理解原子物理学的基本原理和应用具有重要意义。
实验误差与改进：在实验过程中，我们注意到存在一些误差。
其中，仪器的精度和环境的干扰是主要的误差来源。
为了减小误差，我们可以采取一些改进措施，如提高仪器的精度和稳定性，减少外界干扰等。
结论：通过氢光谱实验，我们成功观察到了氢原子的光谱线，并分析了其能级跃迁和波长变化规律。
实验结果验证了氢原子的能级结构理论，并为进一步研究原子物理学提供了基础。
在今后的研究中，我们可以进一步探究其他元素的光谱特性，拓展对物质微观结构的认识。
氢原子光谱实验报告
氢原子光谱和里德伯常量测定摘要：本文详细地介绍了氢原子光谱和里德伯常量实验的实验要求、实验原理、仪器介绍、实验内容和数据处理，并从钠黄双线无法区分的现象触发定量地分析了此现象的原因和由此产生的误差，结合光谱不够锐亮和望远镜转动带来的误差提出了创新的实验方案。
从理论上论证了实验方案的可行性，总结了基础物理实验的经验感想。
关键字：氢原子光谱里德伯常量钠黄双线Abstract:This paper introduced the hydrogen atoms spectrum and Rydberg constant experiment from experimental requirements, experimental principle, instruments required, content and Data processing. Considering that the wavelength difference of Na-light double yellow line is indistinguishable from human eyes, we analyze the cause of this phenomenon and the resulting errors quantitatively and propose an innovate experiment method combined with inadequate sharpness and lightness of the spectrum as well as the errors brought during the turning of telescope. We verify the feasibility of this method In theory and summarizes the experience and understanding of basic physics experiment.Key words: hydrogen atoms spectrum, Rydberg constant, Na-light double yellow line目录摘要： (1)关键字 (1)目录 (2)一．实验目的 (3)二．实验原理 (3)1.光栅衍射及其衍射 (3)2.光栅的色散本领与色分辨本领 (4)3.氢原子光谱 (5)4．测量结果的加权平均 (6)三．实验仪器 (7)四．实验内容 (7)五．实验数据及处理 (7)1.光栅常数测量 (8)2.氢原子光谱测里德波尔常数 (9)3.色散率和色分辨本领 (11)六．误差的定量分析 (11)1.人眼的分辨本领 (12)2.计算不确定度和相对误差： (12)七．实验方案的创新设想 (12)1.实验思路及理论验证 (12)2.实验光路 (13)3.方案理论评估 (13)八．实验感想与总结 (13)九．参考文献 (13)一．实验目的1． 巩固提高从事光学实验和使用光学仪器的能力； 2． 掌握光栅的基本知识和使用方法；3． 了解氢原子光谱的特点并用光栅衍射测量巴耳末系的波长和里德伯常数；4． 巩固与扩展实验数据的处理方法，及测量结果的加权平均，不确定度和误差计算，实验结果的讨论等。
氢原子光谱实验结果
氢原子光谱实验结果氢原子光谱实验是研究氢原子光谱线的分布和强度的重要实验之一。
通过该实验，我们可以获得氢原子能级跃迁的详细信息，从而深入了解氢原子的结构和性质。
以下是氢原子光谱实验结果的2000字报告。
一、实验原理氢原子光谱是由氢原子能级跃迁产生的光子分布组成的。
根据波恩定理，氢原子光谱线的波长与能级之间存在一定的关系。
通过测量不同波长的光谱线，我们可以确定氢原子的能级结构，进一步了解氢原子的性质。
二、实验步骤1.准备实验设备：氢原子光谱实验需要使用高精度的光谱仪、激光器、单色仪等设备。
在实验前，需要对这些设备进行仔细的检查和校准，确保实验结果的准确性。
2.制备氢原子：在实验中，需要使用纯度较高的氢气，并通过激光激发制备氢原子。
制备的氢原子需要满足实验所需的光谱条件。
3.测量光谱线：将制备好的氢原子通过单色仪照射到光谱仪上，测量不同波长的光谱线。
在测量时，需要注意控制实验条件，如温度、压力等，以减小误差。
4.数据处理与分析：对测量得到的光谱数据进行处理和分析，提取出不同能级跃迁的光谱线位置和强度信息。
三、实验结果表1展示了实验中测量的部分氢原子光谱线的波长和强度信息。
从表中可以看出，不同能级跃迁产生的光谱线波长和强度都有所不同。
这些数据为我们提供了氢原子能级跃迁的详细信息，有助于我们了解氢原子的结构和性质。
表1：实验中测量的部分氢原子光谱线波长和强度信息图1展示了实验中测量的部分氢原子光谱线的波长与能级之间的关系。
从图中可以看出，不同能级跃迁产生的光谱线波长与能级之间存在明显的规律性。
这进一步验证了波恩定理的正确性，说明我们可以通过测量光谱线的波长来确定氢原子的能级结构。
图1：部分氢原子光谱线的波长与能级之间的关系四、结果分析通过对比实验数据与理论预测，我们发现实验结果与理论预测基本一致。
这表明我们的实验设备和方法是可靠的，能够准确测量氢原子光谱线的波长和强度信息。
同时，实验结果也验证了波恩定理的正确性，进一步证实了氢原子的能级结构。
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南京大学物理系实验报告题目实验2.5 氢原子光谱姓名朱瑛莺 2014年5月30日学号 111120230摘要本实验用光栅光谱仪对氢原子光谱进行测量，通过氦谱线对实验进行修正，测得了氢原子光谱巴尔末线系的波长，求出了里德伯常数。
最后对本实验进行了讨论。
关键词：氢原子光谱里德伯常数光栅光谱仪波长修正一、引言光谱线系的规律与原子结构有内在的联系，因此，原子光谱是研究原子结构的一种重要方法。
1885年巴尔末总结了人们对氢光谱测量的结果，发现了氢光谱的规律，提出了著名的巴尔末公式，氢光谱规律的发现为玻尔理论的建立提供了坚实的实验基础，对原子物理学和量子力学的发展起过重要作用。
1932年尤里根据里德伯常数随原子核质量不同而变化的规律，对重氢赖曼线系进行摄谱分析，发现氢的同位素氘的存在。
通过巴尔末公式求得的里德伯常数是物理学中少数几个最精确的常数之一，成为检验原子理论可靠性的标准和测量其他基本物理常数的依据。
二、实验目的1、熟悉光栅光谱仪的性能与使用方法；2、用光栅光谱仪测量氢原子光谱巴尔莫线的波长并求里德伯常数。
三、实验原理3.1 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(压力在102Pa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λH=λ0n2 n2−4式中λH为氢原子谱线在真空中的波长，λ0=364.57nm是一经验常数，n取3、4、5等整数。
若用波数ν̃H表示，则上式变为ν̃H=1λH=R H(122−1n2)式中R H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R z=2π2me4z2(4πε0)2cℎ3(1+m M⁄)式中M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，ε0为真空介电常数，z为原子序数。
当M→∞时，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)R∞=2π2me4z2 (4πε0)2cℎ3所以R z=R∞(1+m M⁄)对于氢，有R H=R∞(1+m M H⁄)这里M H是氢原子核的质量。
由此可知，通过实验测得氢的巴尔末线系的前几条谱线的波长，借助上式即可求得氢的里德伯常数。
里德伯常数R∞是重要的基本物理常数之一，对它的精密测量在科学上有重要意义，目前它的推荐值为R∞＝10973731.568549(83)m−1值得注意的是，计算R H和R∞时，应该用氢谱线在真空中的波长，而实验是在空气中进行的，所以应将空气中的波长转换成真空中的波长。
即λ真空=λ空气+∆λ1，氢巴尔末线系前6条谱线的修正值如表-2所示。
图-1氢原子光谱氢谱线H α H β H γ H δ H ε H ζ ∆λ1(nm ) 0.1810.1360.1210.1160.1120.1103.2 同位素位移同一元素的不同同位素具有不同的核质量和电荷分布，由此引起原子光谱波长的微笑差别称为“同位素位移”。
一般来说，元素光谱线同位素位移的定量关系是很复杂的，只有像氢原子这样的系统，同位素位移才可以用简单的公式计算。
经原子核是一个质子，其质量为M H ，氘核比氢核多一个中子，其质量为M D 。
由R H 可知氘原子的里德伯常数为R D =R ∞(1+m 2M D ⁄)∴ M D M H =R D R H⁄1−(M H m ⁄)(R D R H −1⁄)对于巴尔末系，氢和氘的谱线计算公式分别为ν̃H =1λH =R H (122−1n2)ν̃D =1λD =R D (122−1n2) 对于相同的n ，由上二式可得氢和氘的同位素位移为∆λ=λH −λD =λH m M H 1−M H M D⁄1+m M H⁄λH 和λD 是能够直接测量的量，测出λH 和λD ，就可以计算出氢和氘原子核的质量比。
3.3 实验仪器实验用WGD −3型组合式多功能光栅光谱仪，包含氢、氖、氦、氮、汞放电管的多组放电灯。
WGD −3型组合式多功能光栅光谱仪，由光栅单色仪、接收单元、扫描系统、电子放大器、A/D 采集单元、计算机组成。
入射狭缝、出射狭缝均为直狭缝，宽度范围0−2.5mm 连续可调，光源发出的光束进入入射狭缝S 1，S 1位于反射式准 光镜M 2的焦面上，通过S 1入射的光束经M 2反射成平行光束投向平面光栅G 上，衍射后的平行光束经物镜M 3成像在S 2上和S 3上，通过S 3可以观察光的衍射情况，以便调节光栅；光通过S 2后用光电倍增管接收，送入计算机进行分析。
S 2S 1M 2M 3S 3M 1G图-2光栅光谱仪光学原理图在光栅光谱仪中常使用反射式闪耀光栅。
锯齿形是光栅刻痕形状。
现考虑相邻刻槽的相应点上反射的光线。
PQ 和P ′Q ′是以I 角入射的光线。
QR 和Q ′R ′是以I ′角衍射的两条光线。
PQR 和P ′Q ′R ′两条光线之间的光程差是b (sin I +sin I ′)，其中b 是相邻刻槽间的距离，称为光栅常数。
当光程差满足光栅方程b (sinI +sinI ′)=kλ k =0，±1，±2，··· 时，光强有一极大值，或者说将出现一亮的光谱线。
对同一k ，根据I 、 I ′可以确定衍射光的波长λ，这就是光栅测量光谱的原理。
闪耀光栅将同一波长的衍射光集中到某一特定的级k 上。
为了对光谱扫描，将光栅安装在转盘上，转盘由电机驱动，转动转盘，可以改变入射角I ，改变波长范围，实现较大波长范围的扫描，软件中的初始化工作，就是改变I 的大小，改变测试波长范围。
四、实验内容4.1 实验准备1、实验按图-4接线。
接通电源前，认真检查接线是否正确。
并检查转换开关的位置。
如用光电倍增管接收，将扳手置“光电倍增管”档；如目视，将扳手置“观察缝”档。
然后接通电箱电源，并将电压调到500−900V 。
2、狭缝调整。
根据光源等实际情况，调节S 1、S 2、S 3 狭缝。
顺时针旋转为狭缝宽度加大，反之减小。
每旋转一周狭缝宽度变化0.5mm 。
为保护狭缝，最大不超R ′R P ′PI ′Q ′QI ′I I 图-3闪耀光栅示意单 色 仪 打 印 机电 箱 键 盘计 算 机 显 示 器图-4联线示意图过2.5mm。
不要使狭缝刀口相接触。
用力要轻。
3、开启计算机。
启动WGD−3型组合式光栅光谱仪控制处理软件。
4、初始化。
屏幕上显示工作界面后，弹出对话框，让操作者确认当前的波长位置是否有效，是否重新初始化。
如果选择取消，则初始化，波长位置回到200nm 处。
4.2 氢原子发射光谱的测量1、利用氦原子发射光谱修正仪器的系统误差由于计算机处理软件存在系统误差，即测得的原子光谱有整体偏移，初始值不为零，在仪器上选择氦原子谱的测量，在“读取数据”项下对曲线进行寻峰，读出波长，和定标光源的已知谱线波长相比较，对波长进行修正，调整系统误差。
实验的具体方法如下：选定光谱光源为氦光源，打开放电管电源。
将光源对准光谱仪入射狭缝，通过螺旋测微器调节狭缝宽度。
必要时可在光源前加聚光镜，移动聚光镜，均匀照亮入射狭缝。
选择参数设置区的“参数设置”项，设置工作方式、范围及状态。
工作范围：在起始、终止波长和最大、最小值4个编辑框中输入相应的值。
待初始化完毕，用鼠标点击文件→新建，并点击工具栏中的“单程”扫描，开始显示图像。
如果在扫描过程中发现峰值超出最高标度，可点击“停止”。
然后寻找最高峰对应的波长，进行定波长扫描(在“工作”菜单内)。
同时调节倍增管前面的狭缝宽度，将峰值调到合适位置。
调节完毕，将波长范围设置成200−800nm，重新初始化，再单程扫描。
扫描完毕，保存文件。
测量氦原子的发射光谱，并与标准值对照，用以修正仪器的系统误差。
2、氢原子发射光谱的测量将光源换成氢灯，测量氢光谱的谱线。
注意，换光源前，先关闭先前光源，选择待测光源，再开启电源。
进行单程扫描，获得氢光谱的谱线，通过“寻峰”或“读取谱线数据”求出巴尔末线系前4条谱线的波长。
注意测得的氢原子巴尔末线系前4条谱线的波长需要经过校正。
可使用软件进行校正，也可手工校正。
这样获得的光谱数据为氢原子巴尔末线系前4条谱线在空气中的值。
4.3 实验注意事项1、实验中即使需要调整参数，也等待单程扫描结束，因为初始化时间较长；2、切换光源的时候关闭光源的电源；3、调节两个狭缝的时候注意同时调节，也注意记录调节值；4、电箱电源在5-9V之间，狭缝的调节会使谱线展宽，这时可以适当调节电压；5、调节狭缝大小和电压值，使得最高峰的强度在最大值的70%-100%之间。
五、实验结果与分析5.1 氦谱测量与波长修正由表可以看出，表-3中序号为2 的峰并不和标准峰对应，故去掉这个数据。
计算差值的平均值作为波长修正值。
-0.6-0.4-0.1+0.4==-0.175nm 4∆5.2 氢原子谱线测量实验值与标准值平均偏差：-0.8-0.5-0.3+0.4'==-0.3nm 4∆可以看出，误差很小，氦谱的修正也起到了一定作用，否则误差更大。
5.3 里德伯常数的计算由ν̃H =1λH=R H (122−1n2)计算里德伯常数R H ，如表-5：表-5 里德伯常数的计算根据表-5作2H11n λ-的函数图，如图-5：图-52H11nλ-的函数图 由图-5 可以看出2H 11nλ、成线性关系。
H R 的平均值为：1710.010990.010980.010980.0110R ==0.0109875nm 1.09875104H m --+++=⨯里德伯常数的推荐值为R ∞=10973731.568549(83)m −1，相对误差为：η=10987500−1097373110973731×100%=0.125%可见相对误差很小。
六、误差分析1、实验中实验仪器存在系统误差。
实验仪器的精度会产生一定误差；2、实验中进入光栅光谱仪的光中存在自然光，一定程度影响带来了误差；3、在做波长修正的时候，带来了修正产生的误差；4、谱线有一定程度的展宽，由此带来峰值测量的误差；5、计算带来的误差。
七、思考题1. 氢光谱巴尔末线系的极限波长是多少？答：氢原子光谱在可见光区域的经验公式为λH =λ0n 2n 2−4，式中λH 为氢原子谱线在真空中的波长，λ0=364.57nm是一经验常数。
当当n→∞时，氢原子光谱为λH(n→∞)=λ0，氢原子光谱巴尔末线系的极限波长应为364.57nm。
2. 谱线计算值具有唯一的波长，但实测谱线有一定宽度，其主要原因是什么？1、原子光谱谱线有一定宽度的主要原因是同位素位移。
同一元素的不同同位素具有不同的核质量和电荷分布，这就导致了原子光谱波长的微小差别，这样的差别称为“同位素位移”。