氢氘光谱
氢氘光谱
546.22
577.06
579.12
汞光谱的峰值的标准值：
编号
1
2
3
4
波长/nm
365.02
365.48
366.3
404.66
5
6
7
8
9
407.78
435.84
546.07
576.96
579.07
将二者进行拟合，用origin进行处理的一下拟合曲线
测得的氢氘光谱数据如下
组数
1
2
3
4
第一个波峰/nm
2、测量氢氘光谱
打开氢氘光源，仔细调节使得氢氘光源的光线聚焦在摄谱仪的细缝处，调节好以后暂时关闭氢氘光源，调节仪器参数设定：
工作方式：模式：能量
间隔：0.02nm
工作范围：起始波长：400.00nm
终止波长：660.00nm
最大值：1000.0
最小值：0.0
工作状态：负高压：8
增益：4
然后在400.00nm处检索，检索结束后打开氢氘光源，进行单程扫描。期间在第三个峰值出现后（大约在485nm左右）可关闭氢氘光源一段时间，防止氢氘光源因连续使用时间过长而损坏，然后再600~650nm之间再打开，不打扰第四个峰的出现即可。
思考题：
1、画出氢原子巴耳末线系的能级图，并标出前四条谱线对应的能级跃迁和波长数。
2、在计算RH、RD时，应该以真空中的波长代入公式计算，但是，实验中的测量是在空气中进行的，铁谱图上所标也是空气中的波长。空气的折射率为n=1.00029，应作修正，并将修正后的RH、RD值与公认值比较。
答：由于波长存在着 ，所以有
410.14
434.04
氢与氘原子光谱
氢灯
5）拍摄氢（氘）谱：换上装好底片（药面对光）的暗 盒，调节暗盒在15mm处，拍下氢光谱，曝光时间参考值：30 －60秒 ；（换上氘灯，暗盒调到35mm处，拍下氘光谱，曝 光时间参考值：2-5分钟）。
刻度 暗盒移动旋轮
6）拍摄铁谱：暗盒 移到25、45mm处，打开铁弧，调 节光稳定和光路，拍下铁光谱，曝光时间1－5秒。关闭暗 盒铁皮取下。
d1 、d 2 、d x
λx 为待测谱，
分别为它们的坐标刻度值，则：
λ2 − λ1
d 2 − d1
=
λx − λ1
d x − d1
dx
λx λ2 d2
d x − d1 λx = λ1 + (λ2 − λ1 ) d 2 − d1
λ1 d1
实验装置
小型棱镜摄谱仪 或多功能组合光栅光谱仪
实验内容பைடு நூலகம்步骤
谱片 放大倍数调节 标记点 谱片投影
调焦 标准谱片
(外)左右移动
（内）前后移动
认
标准 谱片
注意:谱片投影 和标准谱片的 谱线波长变化 方向要一致 查标准谱片 找出其波长
谱
特征 谱线 基本 对准
波长越长
铁 谱 谱 片 投 待 影 测 谱
λ1
λ2
λx
标记点
提示:通过查待测量谱线的理论波长 值,在理论值附近找就容易认出谱线.
多功能组合光栅光谱仪
多功能组合光栅光谱仪是一种新型测谱仪,由 单色仪、光接收单元、电控箱、计算机等组成。
显示器 单色仪 接收单元 电控箱 计算机 打印机
键盘、鼠标
多功能组合光栅光谱仪
狭缝调节轮 PMT CCD(背后) 电控箱
DVD
TP RWDS-8型组合多功能光栅光谱仪电控箱
氢氘光谱(2014)
氢氘光谱实验
实验内容：
1.打开光谱仪控制箱电源和微机电源，根据显示器上的提示，选择“光电倍增管”.光电倍增管的负高压用手动调节,由仪表读数。
获得Hg光谱时负高压取380-520（v）；获得氢氘光谱时负高压取800（v）左右。
2.阅读光栅光谱仪使用说明书，理解光谱仪的工作原理和工作界面中“参数设置”、“光谱扫描”、“读取数据”、“波长线性校正”、“检索”等功能键的意义，掌握获得光谱、读取光谱数据及保存光谱数据的方法。
3. 选择合适的实验参数，获得Hg光谱：
适当选取上述实验参数，如“负高压”、“增益”等，运行软件，获得Hg光谱；读取其峰值，并记录Hg光谱各标准波长值。
4.谱线的定标和测量：
以Hg435.84nm谱线为基准，运行软件进行波长修正。
读出修正后Hg光谱的各波长值，即Hg光谱波长的测量值。
作Hg光谱标准波长与Hg光谱测量波长的关系拟合图，获得光谱波长的修正公式。
5、选择合适的实验参数，获得氢氘光谱：
点燃氢氘灯，选取“工作方式”、“工作范围”、工作状态“中的相关参数，运行软件，获得氢氘巴尔末线系在可见光范围内的4对谱线（谱线波长在400nm-660nm 之间）。
测量的测氢氘巴尔末线系可见光区各波长值；根据光谱波长修正公式，修正氢氘光谱波长值，计算氢氘里德伯常数值。
附图：定标用Hg光谱的谱图
序号波长（nm）序号波长(nm)
1 365.0
2 6 435.84
2 365.48 7 546.07
3 366.3 8 576.96
4 404.66 9 579.07
5 407.78。
实验六 原子光谱实验—氢氘光谱的测量.
实验六 原子光谱实验—氢氘光谱的测量一、 实验目的（1）熟悉光栅光谱仪的基本原理，了解它的性能和使用方法。
（2）熟悉测量氢-氘和其他原子光谱的方法。
（3）计算氢和氘原子核的质量比。
（4）了解并观察钠、汞原子的主要光谱线。
二、 实验原理（1） 测量公式的导出：根据玻尔（Bohr ）原子理论，一个电子绕正电荷为Ze 、质量为M z 的原子核作圆周运动时，其能量是量子化的，可表示为2Z 22220242n1R hcZ n 1h )4(Z e 2E -=πεμπ-= （6-0） 其中ZZ M m mM +=μ 为核与电子的折合质量，ZZ 32042Z Z 32042Z M m 11R M m 11c h )4(me 2M m M c h )4(me 2R +=+πεπ=+πεπ=∞ 称为里德堡（Rydberg ）常数，ε0为真空介电常数，m 为电子质量，h 和c 分别为普朗克常数和真空中的光速，n=1，2，3…，称为能级量子数，而常数1-32042m 10973731ch )4(me 2R =πεπ=∞ 为忽略原子核运动时（即认为原子核质量M Z 趋于无穷）的里德堡常数。
当原子从高能级向低能级跃迁时，便辐射出光子，并满足能量守恒：)m1n 1(hcZ R h 222Z --=ν 其中ν为光子频率，n 为上能级量子数，m 为下能级量子数。
对于氢原子，Z=1，并且对于落在可见区的巴耳末线系m=2（参见图6-0），此时发射出的光谱以波数表示为)n141(R c 1~2H -=ν=λ=ν n= 3，4，5，… （6-1）图6-0 氢原子能级图其中R H 为氢原子的里德堡常数：HH H 3204232042H M m 11R M m mM c h )4(e 2c h )4(e 2R +=+πεπ=πεμπ=∞ （6-2） 同理，对于氢的同位素氘，设核的质量为M D ，其里德堡常数为DD M m 11R R +=∞ （6-3） 将式（6-3）除以式（6-2），有D H HDM m 1M m 1R R ++= 解出M D /M H ，得 )1R R (m M 1R R M M HD H H DH D --= （6-4） 式中M H /m 为氢原子核质量与电子质量之比，采用公认值1836.5。
氢及类氢光谱
(3)氢氘原子质量比
mD me *
H
mH mH
* me
D
H
m D H
依次求旳旳质量比为： 1.971 1.734 1.964 平均值：1.968 （第二组数据偏离过大，清除） 理论值：2.001 误差：1.64%
(4)电子荷质比
由
2 24
eh m R c 3
e
*
1 4
2 0
时 余加莉 • 《氢氘原子光谱实验最优参数旳拟定》 谢佳林 张萍 曲艳
玲 刘佳宏
感想体会
选做本试验，最大旳收获就是以往囫囵吞枣式旳做试验方 式得到了某些改观。
同步在试验旳探索过程中，能使自己竭力去自己处理问题， 不像往常一样总去依托老师旳帮助。
谢谢~
试验成果
1、氢原子光谱 （1）调零
入射缝旳零点为-0.240mm 出射缝旳零点为0.050mm
（2）氢氘光谱
各项参数设定： 入射缝和出射缝均为0.050mm 光电倍增管电压约为1000V 采集次数为50 采集间隔为0.01nm 增益为6 扫描范围为408nm~412nm（范围经过尝试，合适缩小）
因基线系位于红外，本试验我们圈定在可见光范围内进行， 故试验共测得谱线9条。
•
n
1
2
n
1
12
求得：
• ∆s = -1.361 • ∆p = ？ • ∆d = -0.015
参照文件
• 戴乐山 戴道宣《近代物理实验》第二版 高等教育出版社 • 高铁军, 孟祥省, 王书运《近代物理实验》 科学出版社 • 《钠光谱项中有效量子数旳拟定》清华大学物理系 张孔
理论值：410.07nm 测量值：409.79nm
理论值：410.18nm 测量值：409.90nm
氢氘谱实验报告
一、实验目的1. 通过氢氘谱实验，了解氢和氘原子的光谱特性，掌握光谱分析的基本方法。
2. 测量氢和氘原子的巴耳末系发射光谱的波长，计算里德伯常数。
3. 掌握WGD-8A型组合式多功能光栅光谱仪的使用方法。
二、实验原理氢原子光谱是量子力学发展的重要基础，通过研究氢原子的光谱，可以了解原子的能级结构和跃迁规律。
巴耳末系是氢原子光谱中可见光区域的谱线系，其波长满足公式：\[ \frac{1}{\lambda} = R_H \left( \frac{1}{2^2} - \frac{1}{n^2} \right) \]其中，\(\lambda\) 为光波长，\(R_H\) 为里德伯常数，\(n\) 为整数（\(n = 3, 4, 5, \ldots\)）。
氘原子是氢的同位素，其原子核质量略大于氢原子核。
因此，氘原子的光谱与氢原子光谱有一定的相似性，但里德伯常数略有差异。
三、实验仪器1. 氢氘灯2. WGD-8A型组合式多功能光栅光谱仪3. 狭缝4. 光栅5. 摄谱仪6. 滤光片7. 望远镜8. 光电倍增管四、实验步骤1. 将氢氘灯安装于光谱仪的光源位置，调整狭缝宽度，使光通过狭缝。
2. 将光栅光谱仪的入射狭缝与狭缝对齐，调整光栅角度，使光谱仪的出射狭缝与光栅垂直。
3. 将滤光片插入光谱仪的光路中，选取适当的波长范围。
4. 将望远镜对准光谱仪的出射狭缝，调整望远镜的焦距，使光谱清晰。
5. 使用光电倍增管记录光谱数据，测量氢和氘原子的巴耳末系发射光谱的波长。
6. 根据测量结果，计算氢和氘原子的里德伯常数。
五、实验结果1. 氢原子的巴耳末系发射光谱波长：- \( \lambda_1 = 656.3 \, \text{nm} \)- \( \lambda_2 = 486.1 \, \text{nm} \)- \( \lambda_3 = 434.0 \, \text{nm} \)- \( \lambda_4 = 410.1 \, \text{nm} \)2. 氘原子的巴耳末系发射光谱波长：- \( \lambda_1 = 656.5 \, \text{nm} \)- \( \lambda_2 = 486.2 \, \text{nm} \)- \( \lambda_3 = 434.1 \, \text{nm} \)- \( \lambda_4 = 410.2 \, \text{nm} \)3. 氢原子的里德伯常数：\( R_H = 1.097 \times 10^7 \, \text{m}^{-1} \)4. 氘原子的里德伯常数：\( R_D = 1.097 \times 10^7 \, \text{m}^{-1} \)六、误差分析1. 光栅光谱仪的分辨率有限，导致测量结果存在一定的误差。
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。
氢氘原子光谱实验报告
氢氘原子光谱实验报告氢氘原子光谱实验报告引言：光谱实验是物理学和化学学科中一项重要的实验技术，通过观察和分析物质发射、吸收光的特性，可以揭示物质的组成、结构以及性质等信息。
本次实验旨在通过研究氢氘原子的光谱特性，深入了解原子结构和能级跃迁的规律。
实验方法：实验采用了经典的光谱仪装置，包括光源、光栅、光谱仪和探测器等。
首先，我们将氢氘气体注入光谱仪中，利用光源激发氢氘原子，使其发射特定波长的光。
然后，通过光栅的衍射作用，将光分散成不同波长的光谱线。
最后，使用探测器记录光谱线的强度和位置。
实验结果：在实验过程中，我们观察到了氢氘原子发射光谱的多个谱线。
根据经验公式和已知的光谱线数据，我们可以推导出氢氘原子的能级结构。
在可见光区域，我们观察到了红、黄、绿、蓝等不同颜色的谱线。
这些谱线对应着不同的能级跃迁，从而揭示了氢氘原子内部电子的运动规律。
讨论：通过对氢氘原子光谱的研究，我们可以得到一些有趣的结论。
首先，我们发现氢氘原子的能级结构与氢原子类似，但存在一些微小的差异。
这是由于氘原子的质量稍大，从而导致了能级的微小变化。
其次，我们发现氢氘原子的光谱线相对较宽，这与氘原子的自旋和核自旋耦合有关。
这种耦合导致了能级的分裂，从而使得光谱线变宽。
此外，我们还观察到了氢氘原子的吸收光谱。
当我们通过光源照射氢氘原子时，一部分光被吸收，导致光谱线的减弱或消失。
通过分析吸收光谱，我们可以得到氢氘原子在不同波长下的吸收截面，从而研究原子与光的相互作用。
结论：通过对氢氘原子光谱的实验研究，我们深入了解了原子的能级结构和能级跃迁的规律。
同时，我们也发现了氢氘原子与光的相互作用的一些特性。
这些研究成果对于理解原子结构、光谱分析以及相关应用具有重要意义。
总结：光谱实验是一项重要的实验技术，通过观察和分析物质发射、吸收光的特性，可以揭示物质的组成、结构以及性质等信息。
本次实验通过研究氢氘原子的光谱特性，深入了解了原子结构和能级跃迁的规律。
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实验内容：（1）打开光谱仪控制箱电源和微机电源，依据显示器上的提示，选择“光电倍增管”（光电倍增管的负高压分为手动调节和半自动调节两类），具体调节因测量光谱类别的不同而不同。
（2）阅读光栅光谱仪的使用说明书，理解光谱仪的工作原理和工作方式。
（3）选择合适的实验参数，获得Hg光谱。
（手动调节时负高压取380~520V左右，半自动时置为1~8），然后读取Hg光谱的峰值，并记录Hg光谱各标准波长值。
（4）谱线的定标和测量以Hg光谱为基准，进行波长测量值的修正。
可以做Hg光谱标准波长与其对应的测量波长的关系拟合图，从而获得对光谱仪测得的光谱波长的修正公式。
（5）选择合适的实验参数，获得氢氘光谱点燃氢氘灯，选择合适的工作状态，运行软件，获得氢氘巴尔末线系在可见光范围内的4对谱线（谱线波长在400nm~660nm之间），测量氢氘巴尔末线系在可见光范围内的各波长值；根据光谱波长修正公式，修正氢氘光谱波长值，计算里德伯常数值。
实验数据处理与分析：1.利用Hg光谱数据对光谱仪定标为了得到清晰准确的Hg光谱，实验中对光谱仪的相关参数设定如下：测量间隔：0.02nm光谱的起始波长：350.00nm 终止波长：600.00nm道址的最大值：1000.0 最小值：0.0光电倍增管的负高压：6光电倍增管的增益：1设定以上参数的光谱仪可以获得Hg光谱，由原始数据可得Hg光谱中各个峰值对应的谱线波长，同时与实验中给出的标准值比较，整理得下表一：表一：Hg光谱中各波峰对应谱线波长的实验测量值与标准值利用origin 可以做出Hg 光谱中各谱线波长的实验测量值与标准值的关系曲线，同时线性拟合就能得到该光谱仪测得的谱线波长的修正公式，从而对光谱仪定标。
其中做出的Hg 光谱中各谱线波长的实验测量值与标准值的拟合直线图见下图一：图一：Hg 光谱各谱线波长的实验测量值与标准值的拟合直线图350400450500550600350400450500550600谱线波长的测量值λ'(nm)谱线波长的标准值λ（n m）利用origin 自带的直线拟合功能可以得到该拟合直线的方程：Linear Regression for Data1: λ= A + B * λ’Parameter Value Error A -0.265840.04988B 1.00054 1.08928E-4所以由图一可以得到光谱仪测量修正公式为：测得的谱线波长修正值 '00054.126584.0λλ⨯+-= （1） （其中'λ为光谱仪测量得到的实验值）2.对氢氘光谱的测量和数据处理为了得到清晰准确的氢氘光谱，实验中对光谱仪的相关参数设定如下： 测量间隔：0.01nm光谱的起始波长：405.00nm 终止波长：660.00nm 道址的最大值 ：1000.0 最小值 ：0.0 光电倍增管的负高压 ：6 光电倍增管的增益 ：2设定以上参数的光谱仪可以获得氢氘光谱，由原始数据可得氢氘光谱中各个峰值对应的谱线波长，同时利用之前测得的光谱仪测量修正公式----式（1）可以对每条谱线波长修正，将测量值与修正值整理得下表二：表二：氢氘光谱中各波峰对应谱线波长的实验测量值与修正值由表二可以发现，这八条谱线的波长可以分为四组相近的双线波长，由实验原理知每一组双谱线都由同一能级的氢与氘激发所产生的。
再由实验原理可知氢和类氢原子的巴耳末线系对应光谱线波数为：)121()1()4(222320242nm m c h Z e m Zee -+=πεπσ （2）从上式（2）易知Z m ∝σ，而氘的原子质量大于氢原子质量，故氢的巴耳末线系对应光谱线波数要小于氘，即每一组双线之中波长较短的是D 的谱线，较长的是H 谱线。
所以由表二可得到氢氘双线波峰中氢与氘各自对应的谱线波长修正值，见下表三：表三：氢氘双线波峰中氢与氘各自对应的谱线波长修正值在由实验原理可知氢、氘光谱线的波数σH 、σD 分别为：⎪⎭⎫⎝⎛-=22121n R H H σ n=3,4,5 (3)⎪⎭⎫⎝⎛-=22121n R D D σ n=3,4,5… （4） 所以可推得氢与氘的里德伯常数R H 、R D 分别为： ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=221211n R H H λ n=3,4,5 (5)⎪⎭⎫ ⎝⎛-=221211n R D D λ n=3,4,5 (6)故由式（5）、（6）同时结合表三数据可计算出每一组双线对应的氢、氘的里德伯常数： n=3时，H λ=656.79nm ，H R =)3121(122-H λ=17m 100963.1-⨯D λ=656.60nm ，D R =)32(122-D λ=7100966.1⨯1m - n=4时，H λ=486.19nm ，H R =)4121(122-H λ=7100970.1⨯1m -D λ=486.08nm ，D R =)4121(122-D λ=7100972.1⨯1m - n=5时，H λ=434.07nm ，H R =)5121(122-H λ=7100970.1⨯1m -D λ=433.99nm ，D R =)52(122-D λ=7100972.1⨯1m -n=6时，H λ=410.16nm ，H R =)6121(122-H λ=7100971.1⨯1m -D λ=410.07nm ，D R =)6121(122-D λ=7100974.1⨯1m - （1）对于氢的谱线波长的误差分析：由四组双线计算得到的对应的氢的里德伯常数可知： 氢的里德伯常数的平均值H R ：H R =nRni iH ∑=1=171040971.10970.10970.10963.1-⨯+++m =7100968.1⨯1m - 氢的里德伯常数的标准差H σ：H σ=1312106968.31)(-=⨯=--∑m n R Rni H iH氢的里德伯常数的A 类不确定度AH U1313108484.14106968.34--⨯=⨯==m m UHA Hσ （2）对于氘的谱线波长的误差分析：由四组双线计算得到的对应的氘的里德伯常数可知： 氘的里德伯常数的平均值D R ：D R =nRni iD ∑=1=171040974.10972.10972.10966.1-⨯+++m =7100971.1⨯1m - 氘的里德伯常数的标准差D σ：D σ=1312104641.31)(-=⨯=--∑m n R Rni D iD氘的里德伯常数的A 类不确定度AD U1313107320.14104641.34--⨯=⨯==m m UDA Dσ （3）氘与氢原子核的质量比H D m m /的测量 由以上计算可知氘与氢原子核的里德伯常数之比HDR R 为： H D R R =000273523.1100968.1100971.177=⨯⨯ 实验中给出氢原子核质量与电子质量比eHm m ，公认值为1836.1515 再结合实验原理中氘与氢原子核的质量比H D m m /的测量公式可知：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=11H De H H D H D R R m m R R m m ()0095.21000273523.11515.18361000273523.1=-⨯-=误差来源分析：（1）光谱仪本身测量的误差在实验中使用光谱仪测量时，每一次初始化都要进行校验，这就说明光谱仪对光谱的每次测量都会带来一定误差。
事实上，光谱的测量波长都是纳米级的数据，测定光栅稍有振动都会影响到对谱线波长的测量，在实验中，我们组第一次由于光栅移动的误差太大而几乎无法显示出谱线，所以光谱仪本身给实验带来了一定误差。
（2）寻峰时的误差由于光谱仪的设定参数的不同会影响到最终得到的光谱的峰值大小与判断间隔，如果负高压与增益过大，则谱线的峰值会超过量程，从而在1000出截止，形成平坦直线，这就无法找到峰值对应的波长，而如果负高压与增益设定较小，则波峰之间间隔较小，尤其是测量氢氘光谱时的双线判断就较为困难。
另外，在手动寻峰时，常常会发现波峰的顶点是不易判断的，甚至有时放大谱线后会出现不规则的波形或者平坦的部分，这就带来了一定的误差。
（3）周围环境带来的误差在测得的谱线中可以清晰地看到周围环境的影响导致了谱线中很多杂乱的小幅度的波地产生，这些都是外界杂散光会进入光谱仪的入光口后产生的干扰波，会影响到波峰的判断，从而给实验的测量带来误差。
（4）空气波长的误差实验中计算R H 、R D 时利用的是空气中的光波长，而理论上应利用真空中的光波长，为了减少这一误差，应利用空气折射率来修正结果，具体见思考题2。
（5）数据处理中的误差由于实验中测量得到的波长有效数字只有5位，读数时稍有偏差可能导致λ∆变化，而λ∆变化0.01nm ，对计算结果都会造成一定影响，另外在处理数据中也可能产生截断误差和舍入误差。
思考题：1. 画出氢原子巴耳末线系的能级图，并标出前四条谱线对应的能级跃迁和波长数。
答：电子能级跃迁图如下：前四条谱线对应的能级跃迁和波长数为： 由于理论上氢原子每个能级的能量为：614 3 52巴尔末线系能级一：E 1= -13.6 eV 能级二：E 2= -3.4 eV 能级三：E 3= -1.15eV 能级四：E 4= -0.85 eV 能级五：E 5= -0.544 eV 能级六：E 6= -0.378 eV所以从能级三跃迁到能级二时，波长为：nm E hc 1429.657)4.3(51.112421=---=∆=λ 波数为：16105217.1/1-⨯==m λσ从能级四跃迁到能级二时，波长为：nm E hc 0588.487)4.3(85.012422=---=∆=λ 波数为：16100531.2/1-⨯==m λσ从能级五跃迁到能级二时，波长为：nm E hc 8739.434)4.3(544.012423=---=∆=λ 波数为：16102995.2/1-⨯==m λσ从能级六跃迁到能级二时，波长为：nm E hc 9861.410)4.3(378.012424=---=∆=λ 波数为：16104332.2/1-⨯==m λσ2. 在计算R H 、R D 时，应该以真空中的波长代入公式计算，但是，实验中的测量是在空气中进行的，光谱图上所标也是空气中的波长。
空气的折射率为n=1.00029，应作修正，并将修正后的R H 、R D 值与公认值比较。
答：光在真空中的波长为0λ，则在空气中的波长变化为λ= 0λ/0n再代入里德伯常数R H 、R D 计算公式可知： ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2201211n n R λ n=3,4,5…（其中0n 为空气的折射率，0n =1.00029）所以R H 、R D 的修正值为:R H =R H ’/0n =1717100965.100029.1/100968.1--⨯=⨯m mR D =R D ’/0n =1717100968.100029.1/100971.1--⨯=⨯m m而R H 、R D 的公认值为：R H = 1710096775837.1-⨯m R D =1710097074269.1-⨯m 故R H 、R D 测量修正值与公认值的相对误差为： E H %025.0%100R 'R R H H H =⨯-=E D%025.0%100R 'R R DD D =⨯-=可以发现修正后的R H 、R D 值与公认值的相对误差很小，在一定误差范围内可以认为修正后的实验结果与公认值是一致的。