《氢原子光谱》报告
物理实验研究性报告—氢原子光谱和里德伯常数的测量.
物理实验研究性报告S15氢原子光谱和里德伯常数的测量目录摘要 (3)一.实验目的 (3)二.实验原理 (3)1.光栅及其衍射 (3)2. 光栅的色散本领与色分辨本领 (5)三.实验仪器 (8)1.分光仪 (8)2.透射光栅 (8)3.钠灯及电源 (8)4.氢灯以及电源 (8)四.实验内容 (8)五.实验数据及处理 (9)1.采用VC++和matlab混合编程处理数据： (9)2.常规方法处理数据： (12)六.误差分析 (15)七.实验方案的创新 (16)1.实验思路 (16)2.实验光路 (16)3.可行性分析 (17)八.实验感想与总结 (17)参考文献 (17)图表目录图表1 透射光栅、反射光栅和三维光栅（晶格的衍射） (4)图表2 透射光栅和光程差 (4)图表3 同一色散率不同谱线宽度的分辨率 (6)图表4 测量光栅常数：输入 (10)图表5 氢原子红光一级：输入 (11)图表6 氢原子红光一级：结果 (11)图表7 钠黄光校准光栅常数原始数据 (12)图表8 红光一级原始数据 (13)图表9 蓝光一级原始数据 (13)图表10 紫光一级原始数据 (14)摘要本文基于氢原子光谱和里德伯常数的测量的实验，简要介绍了实验的目的、原理、仪器、实验内容，并利用自己C++的一些知识，采用了编程方法和常规方法两种不同的方法对实验数据进行处理。
并对实验进行了误差分析，最后主要针对实验过程中可能出现的误差及其原因，对实验进行了创新设计。
采用氢光源，增加空间滤波器滤出单一红色、蓝色和紫色光谱，以红色谱线的±1级干涉条纹作为参考波长，利用法布里-珀罗干涉仪分别测出红光、蓝光、紫光的±1级波长，带入公式可算出里德伯常数R H。
随后针对性地进行了此设计方案的可行性分析。
最后总结自己的感想和收获。
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（分光仪调整和使用）；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处理的方法，即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。
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
玻尔理论成功的解释并预言了氢原 子辐射的电磁波的问题，但是也有它的 子辐射的电磁波的问题， 局限性． 局限性．
同时又应用了“轨道” 同时又应用了“轨道” 等经典概念和有关牛 顿力学规律
在解决核外电子的运动 时成功引入了量子化的 观念 除了氢原子光谱外 除了氢原子光谱外， 除了氢原子光谱外，在解 决其他问题上遇到了很大的困 难．
答案： 答案：A
4、根据玻尔理论，氢原子的电子由外层 、根据玻尔理论， 轨道跃迁到内层轨道后 A、原子的能量增加，电子的动能减少 、原子的能量增加， B、原子的能量增加，电子的动能增加 、原子的能量增加， C、原子的能量减少，电子的动能减少 、原子的能量减少， D、原子的能量减少，电子的动能增加 、原子的能量减少，
E1 = −13.6eV
nLeabharlann n2这表明电子在外轨道的能级高于电子在内轨道时的 能级。 能级。又根据原子由 高能级向低能级跃迁要放出一 个光子， 个光子，原子由低能级向高能级跃迁要吸收一个光子 可见， 。可见，原子放出光子是电子由外轨道向内轨道跃迁 原子吸收光子是电子由内轨道向外轨道跃迁。 ，原子吸收光子是电子由内轨道向外轨道跃迁。
跃迁到n=4的能级时，辐射的光子的频 的能级时， 从n=5跃迁到 跃迁到 的能级时 率最小， 率最小，
课堂练习
1、玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有 、 A、原子处于称为定态的能量状态时 ， 虽然电子做加 、 原子处于称为定态的能量状态时， 速运动， 速运动，但并不向外辐射能量 B、原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核 、 运动相对应， 运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的 C、电子从一个轨道跃迁到另一轨道时 ， 辐射 （ 或吸 、 电子从一个轨道跃迁到另一轨道时，辐射（ 收）一定频率的光子 D、电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆 、 周运动的频率
氢氚光谱实验报告
一、实验目的1. 了解氢氚原子光谱的基本原理和实验方法；2. 通过实验，观察氢氚原子光谱的巴耳末系，测量谱线波长，计算里德伯常数；3. 比较氢和氚原子光谱的差异，分析同位素效应。
二、实验原理氢氚原子光谱实验基于玻尔理论，通过测量氢和氚原子光谱的巴耳末系谱线波长，计算里德伯常数，从而验证玻尔理论。
氢氚原子光谱实验原理如下：1. 氢原子光谱：氢原子光谱是最简单、最典型的原子光谱。
当氢原子中的电子从高能级跃迁到低能级时，会释放出光子，形成光谱线。
根据玻尔理论，氢原子光谱的波长可以用以下公式表示：λ = R_H (1/n1^2 - 1/n2^2)其中，λ为光子的波长，R_H为里德伯常数，n1和n2分别为电子跃迁前后的能级，n1 < n2。
2. 氢氚原子光谱：氚是氢的同位素，原子核中含有一个质子和两个中子。
由于氚原子核质量大于氢原子核，其里德伯常数会略有不同。
通过测量氢和氚原子光谱的巴耳末系谱线波长，可以计算出两种同位素的里德伯常数，并分析同位素效应。
三、实验仪器与设备1. 光栅光谱仪：用于测量光谱线波长；2. 氢氚灯：提供氢和氚原子光谱光源；3. 激光切割机：用于切割光栅；4. 光栅：用于分光；5. 计算机及数据处理软件：用于数据处理和分析。
四、实验步骤1. 将光栅光谱仪调至合适的工作状态，确保仪器稳定；2. 将氢氚灯接入光谱仪，调整光谱仪参数，使光谱仪能够接收氢和氚原子光谱；3. 打开氢氚灯，观察光谱仪屏幕，调整光栅角度，使光谱线清晰；4. 记录氢和氚原子光谱的巴耳末系谱线波长；5. 根据实验数据，计算氢和氚的里德伯常数；6. 分析实验结果，比较氢和氚原子光谱的差异，讨论同位素效应。
五、实验数据与结果1. 氢原子光谱巴耳末系谱线波长（单位：nm）：- 656.3- 486.1- 434.0- 410.12. 氢原子里德伯常数（R_H）：1.0973731×10^7 m^-13. 氚原子光谱巴耳末系谱线波长（单位：nm）：- 656.3- 486.2- 434.2- 410.24. 氚原子里德伯常数（R_D）：1.0973727×10^7 m^-1六、分析与讨论1. 实验结果表明，氢和氚原子光谱的巴耳末系谱线波长相近，但略有差异。
氢原子光谱实验报告概览
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。
氢原子实验报告
一、实验目的1. 熟悉光栅光谱仪的性能和操作方法。
2. 测量氢原子光谱巴尔末线系的波长。
3. 计算里德伯常数，并验证玻尔理论。
二、实验原理氢原子光谱是研究原子结构的重要手段。
根据玻尔理论，氢原子在跃迁过程中会发射或吸收特定频率的光子，从而形成一系列的谱线。
其中，巴尔末线系是氢原子光谱中最为显著的谱线系列。
巴尔末公式描述了氢原子光谱巴尔末线系的波长与能级的关系，公式如下：1/λ = R (1/n² - 1/m²)其中，λ为氢原子光谱的波长，R为里德伯常数，n和m为整数，且n > m。
通过测量氢原子光谱巴尔末线系的波长，可以计算出里德伯常数，从而验证玻尔理论的正确性。
三、实验仪器与材料1. 光栅光谱仪2. 氢气放电管3. 光源4. 稳压电源5. 计时器6. 记录纸7. 铅笔四、实验步骤1. 将氢气放电管连接到光栅光谱仪上，并调整光栅光谱仪的入射角和出射角。
2. 打开光源和稳压电源，使氢气放电管放电产生氢原子光谱。
3. 观察光栅光谱仪的出射光，记录下巴尔末线系中几条谱线的波长。
4. 重复步骤3，测量不同能级间的跃迁谱线波长。
5. 将测量得到的波长数据代入巴尔末公式，计算里德伯常数。
6. 比较实验测得的里德伯常数与理论值，分析误差来源。
五、实验数据及处理1. 实验测得的巴尔末线系波长数据如下：谱线符号 | 波长（nm）------- | --------Hα | 656.280Hβ | 486.133Hγ | 434.047Hδ | 410.1742. 根据巴尔末公式计算里德伯常数：R = (1/λ) (1/n² - 1/m²)以Hα谱线为例，代入数据计算：R = (1/656.280 nm) (1/2² - 1/3²)= 1.097 × 10⁷ m⁻¹六、实验结果与分析1. 实验测得的里德伯常数为1.097 × 10⁷ m⁻¹，与理论值1.096 × 10⁷ m⁻¹较为接近，说明玻尔理论在氢原子光谱研究中具有一定的可靠性。
氢原子光谱和里德伯常数的测定基础物理实验研究性报告
氢原子光谱和里德伯常数的测定基础物理实验研究性报告一、实验目的1.掌握氢原子光谱测定方法。
2.理解和测定氢原子光谱系列。
3.通过测定氢原子光谱系列来计算里德伯常数。
4.分析实验结果并对其进行讨论。
二、实验原理1.氢原子光谱2.里德伯常数里德伯常数是描述氢原子光谱的重要物理常数，用于计算光谱线的频率和能级之间的能量差。
三、实验装置和材料1.光谱仪：用于测定氢原子光谱的波长。
2.氢放电装置：用于产生氢原子光谱。
3.高频电源：用于提供激发氢原子的电磁场。
4.精密光栅：用于分光。
5.光电倍增管：用于探测光信号。
四、实验步骤1.调整光谱仪和测定仪器，确保仪器的准确性和稳定性。
2.打开氢放电装置，产生氢原子光谱。
3.使用光谱仪测定不同波长的氢原子光谱，并记录光谱线的位置。
4.根据光谱线的位置和光谱系列的特点，确定氢原子光谱系列。
5.根据光谱系列和波长的关系，计算里德伯常数。
6.重复实验多次，计算平均值，并进行误差分析。
五、实验结果1.根据光谱线的位置，确定氢原子光谱系列为巴耳末系列。
2.根据巴耳末系列的波长和能级公式，计算里德伯常数的值。
六、实验分析和讨论七、实验结论通过本实验的研究，我们成功测定了氢原子的光谱并计算了里德伯常数。
实验结果与理论值相符，验证了实验方法的准确性和可靠性。
同时，根据实验结果可以进一步了解氢原子的能级结构，并研究光谱与能级之间的关系。
八、实验总结本实验通过测定氢原子光谱和计算里德伯常数的方法，深入研究了氢原子的光谱现象和能级结构。
通过实验的方法和结果，我们对氢原子的能级、波长和光谱系列有了更深入的理解。
同时，实验还进一步验证了实验方法的准确性和可靠性。
通过本次实验的学习，我们进一步掌握了基础物理实验的重要方法和技巧，并对物理实验的研究方法有了更深入的了解。
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1 氢原子光谱研究 姓名：___________ 学号：___________ 院系：___________ 2
氢原子光谱研究 引言 原子吸收光谱分析，是利用物质的基态原子可以吸收特定波长单色辐射的光量子，其吸收量的大小是与物质原子浓度成比例的关系为基础的。氢原子的结构最简单，它发出的光谱有明显的规律，很早就为人们所注意。光谱的规律首先由氢原子光谱得到突破，从而为原子结构的研究提供了重要依据。因而，氢原子光谱的研究在原子物理学的发展中一直起着重要的作用。 实验原理 一百余年来，人们研究氢原子的光谱结构，不论在实验方面，还是在理论方面都取得了丰硕的成果。实验上精确测量各谱线的波长、发现和测量各个氢谱系、探测谱线的精确结构，数据越来越精确，理论上则相当完满地解释了这些谱线的成因，从而发展了电子与电磁场相互作用的理论。 1885年巴尔末根据实验结果，经验性的确定了可见光区域氢光谱的谱线分布规律，写作:
（1） 式中为连续的整数3，4，5„„。一般常称这些氢谱线为巴尔末系。之后又陆续发现氢的其他线系。为了更清楚的表明谱线分布的规律，将（1）式改写为: 3
（2） 式中称为氢的里德伯常数。 在这些完全从实验得到的经验公式的基础上，玻尔建立了原子模型的理论，并从而解释了气体放电时的发光的过程。根据玻尔的理论，每条谱线是对应于原子中的电子从一个能级跃迁到另一个能级释放能量的结果。根据这个理论，对巴尔末线系有:
（3） 式中e为电子电荷，h为普朗克常数，c为光速，m为电子质量，M为氢原子核的质量。这样，不仅给予巴尔末的经验公式以物理解释，而且把里德伯常数和许多基本物理常数联系了起来。即:
（4） 其中代表将核的质量视为（即假定核固定不动）时的里伯德常数：
（5） 比较（2）（3）两式可认为（2）式是玻尔理论推论所得到的关系。因此（2）和实验结果符合到什么程度，就可检验波尔理论正确到什么程度。实验表明（2）式与实验数据符合的程度相当高，而成为玻尔理论的有力证据。 继巴尔末规律之后，又发现氢光谱有更为复杂的结构，巴尔末规律只能作为一个近似的规律。同时原子结构的理论也有了很大的发展。因此，就其对理论的作用来讲，验证公式（2）在目前的科学研究中已不必要。但 4
里德伯常数的测定比起一般基本物理常数来可以达到更高的精度，因而成为一个测定基本物理常数的依据，占有很重要的地位。目前公认： Ｒ∞＝10973731.568549(83)m-1 瑞典光谱学家里德堡（Rydberg）发现，改用波数表示巴尔末公式时，其规律性更为明显。波数等于波长的倒数，于是（2）式改为：
这是现在常用的巴尔末公式。符号R称为里德堡常数。 实验内容 1 选定光谱光源，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。将扳手置“观察缝”，由出射狭缝目视入射狭缝是否均匀照明。 2 设置软件参数，待初始化完毕开始单程扫描。如果在扫描过程中发现峰值超出最高标度，则应改变波长范围重新初始化，再单程扫描。扫描完毕记录数据。本实验首先测定标光源氦灯的谱线，对曲线进行寻峰，读出波长，与定标光源的已知谱线波长相比较，对波长进行修正。 3 将光源换成氢灯，测量氢光谱的谱线。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 数据处理 1 测定氢原子光谱 按照实验内容的要求测定标定光源的光谱。使用实验室提供的数据采集软件绘出标定光源氦灯的谱线如图2所示。 5
对谱线进行寻峰，获得氦原子光谱各波长，对比理论值选择合适的波长修订值，使得波长的测量值尽量与理论值吻合。相关数据记录在表1中。 表1 氦原子光谱 标准值(nm) 447.1 468.6 501.6 587.6 706.6
测量值(nm) 447.3 471.3 501.4 586.8 704.9 修订值(nm) 447.5 471.5 501.6 587.0 705.1 改变光源测定氢原子光谱。绘出光谱谱线如图3所示。
对谱线进行寻峰，获得氢原子光谱各谱线的波长，再根据前面提供的波长修订值修正氢原子的谱线波长。相关数据记录在表2中。 6
表2 氢原子光谱 标准值(nm) 410.2 434.0 486.1 656.3
测量值(nm) 410.4 434.1 485.9 655.0 修订值(nm) 410.6 434.3 486.1 655.2 受实验条件限制，软件采集到的数据只能精确到4位有效数字。同时在通过测定标定光源修正氢原子光谱波长的过程中因修订值选择的人为性也引入了不可忽略的误差。为减小此类误差，下面采用数据分析软Origin8.0进行更加精确的寻峰及数据收集。 由于采取了遮盖仪器的方法有效地减弱了杂散光对氢原子光谱测定的影响，这里不考虑杂散光引入的误差。同时注意到计算Rh和R∞时，应该使用氢原子谱线在真空中的波长，而本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＋Δλ，氢巴尔末线系前4条谱线的修正值如表3所示。 表3 波长修正值 氢谱线 Hα Hβ Hγ Hδ
△λ(nm) 0.181 0.136 0.121 0.116 这样可以获得精确到6位有效数字的数据。如表4。 表4 氢原子光谱 谱线符号 Hα(n=3) Hβ（n=4） Hγ（n=5） Hδ（n=6）
标准值(nm) 656.280 486.133 434.047 410.174 测量值(nm) 654.993 485.897 434.096 410.404 修正值(nm) 655.174 486.033 434.217 410.520 数据导入Origin8.0绘出的氢原子光谱如图4所示。 7
2 计算里伯德常数 根据表4，利用公式221211nRH计算氢原子各谱线对应的里伯德常数。数据记录如下表：
从而可得： 算术平均值为
111R(10989447.07818076+10973191.80659201+10966647.464066963 +10961707.10318620)m10972748.36300648 mH 标准偏差为
谱线符号 修正值(nm) 里伯德常数（1m） H
（n=3） 655.174 10989447.07818076
H
（n=4） 486.033 10973191.80659201
H
（n=5） 434.217 10966647.46406696
H
（n=6） 410.520 10961707.10318620 8
2HiH1RRS12085.44740552 mn1（） 算术平均值的标准偏差为 1SS6042.72370276 mnHR 故有： 41HR(1097.2748363006480.604272370276)10 m测 现在计算普适的里伯德常数：
3242230212343119412110(10)18.82(4)29.109381881.60217733 m(4)2997924586.62606810541878 10962457.08553252710 1mmezRch计算（） 已知110973731.56854983 mR推荐，因而相对误差为 10962457.0855325210973731.56854983n100%0.103%10973731.56854983 实验思考 1 光源的位置不同，是否得到不同的谱图？是否影响波长测量的准确度？ 答：光源如果在运动，由于多普勒效应，谱线必定会受到影响，从而影响到波长测量的准确度；如果不做运动，位置的改变不会影响准确度。因此在实验的时候尽量避免碰撞实验装置。 2 测量中对入射狭缝和出射狭缝宽度有何要求？ 答：狭缝的宽度必须和入射光波长相比拟，才能有衍射效应。 3 氢光谱巴尔末线系的极限波长是多少? 答：根据公式：221112HRn 9
式中n∞时算得的波长λ就是巴耳末系的极限波长，此时邻近两谱线的波长差0。由此算出：7364.50710 m极限 4 谱线计算值具有唯一的波长，但实测谱线有一定宽度，为什么? 答：原因很多，在实验探究部分具体分析。 实验探究 1氢原子光谱谱线变宽的探究 图5是本实验中氢原子光谱谱线H的放大图。按照理论计算，谱线计算
值具有唯一的波长，但实测谱线是有一定宽度的。之所以出现这种现象，有发光原子自身的原因，也有外部的原因。导致谱线变宽的主要因素有：
图5 谱线Hγ的放大图 （1）自然致宽
按照玻尔的原子模型，原子内的电子是在一条条能量确定的轨道上运动，当一个电子从能量高的轨道向能量低的轨道跃迁时，就向外辐射出一个光子，所辐射光子的频率v与电子跃迁的两轨道之间的能级差的关系是 EjEivh
这里实际上隐含着一个条件：电子在每一条运动轨道上停留的时间为