《用光學(xué)多通道分析儀研究發(fā)光二極管光譜實驗報告》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。

1、為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場安保新項目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計劃用光學(xué)多通道分析儀研究發(fā)光二極管光譜實驗報告　　光學(xué)多道　　【摘要】本次實驗利用光學(xué)多道分析儀，研究H的同位素光譜，了解H、D原子譜線的特點，學(xué)習(xí)光學(xué)多道分析儀的使用方法及基本的光譜學(xué)技術(shù)。本次實驗首先利用CCD進(jìn)行測量，利用氦的光譜作為標(biāo)準(zhǔn)對H光譜進(jìn)行標(biāo)定。之后利用光電倍增管進(jìn)行掃頻，觀察H、D譜線分裂。利用所得譜線數(shù)據(jù)計算電子與質(zhì)子質(zhì)量比。關(guān)鍵詞：H光譜、D光譜、CCD、光電倍增管　　一、引言　　光譜學(xué)在眾多物理學(xué)科中占有極為重要的地位、在其他學(xué)科

2、中也有重要應(yīng)用。光譜學(xué)史乃至近代物理學(xué)史上，氫光譜的實驗和理論研究都占有特別重要的地位。1885年瑞士物理學(xué)家巴耳末就發(fā)現(xiàn)了可見光區(qū)H光譜波長的規(guī)律，即巴耳末公式，這些譜線構(gòu)成的譜線系稱為巴耳末系。由于H原子和D原子的核外都只有一個電子，故光譜極為相似。但由于原子核質(zhì)量不同，H、D對應(yīng)的譜線的波長稍有差別，這種差別被稱為“同位素位移”。目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場安保新項目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的

3、培訓(xùn)計劃　　本實驗利用光學(xué)多道分析儀研究H的同位素光譜，了解H、D原子譜線的特點，學(xué)習(xí)光學(xué)多道分析儀的使用方法及基本的光譜學(xué)技術(shù)。二、實驗原理1.原子能級及巴耳末系　　在量子化的原子體系中，原子能量狀態(tài)E1，E2??為一系列分立的值，每一個能量狀態(tài)稱原子的一個能級。能量最低的狀態(tài)稱為原子的基態(tài)，高于基態(tài)的其余各能級稱為原子的激發(fā)態(tài)。處于高能級的原子，總是會自發(fā)躍遷到低能級，并發(fā)射出光子。設(shè)光子能量為ε，頻率為ν，高能級為E2，低能為E1，則　　ε=hν=E2-E1ν=　　E2-E1　　h　　由于原子能級是分立的，所以當(dāng)原子由高能級向低能級躍遷時，會發(fā)出一些特定頻

4、率的光，這些光在分光儀上表現(xiàn)為一條條分立的譜線，稱為“線性光譜”或“原子光譜”。這些頻率由巴耳末公式確定。對H原子有　　1　　λH　　=R2　　n1n2　　式中RH是H原子的里德伯常量?！　?，n2=2,3,4，??時，所對應(yīng)的線系為賴曼系，位于紫外光區(qū)；當(dāng)n1=1目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場安保新項目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計劃　　當(dāng)n1=2，n2=2,3,4，??時，所對應(yīng)的線系為巴耳末系，

5、大部分位于可見光區(qū)；當(dāng)n1=3,4,5??時，處于其他線系，都在紅外光區(qū)。2、D原子的譜線　　與H類似，同位素D的巴耳末譜線系的公式為　　1　　λD　　=R-1）2　　n1n2　　H和D的巴耳末系對應(yīng)譜線的波長差為：　　?λ=λH-λD=-）　　RHRD2n　　由上式可以看出，H、D的光譜之間的差別就在于它們的里德伯常量不同。這是因為二者的原子核結(jié)構(gòu)不同。H核是質(zhì)子，D核則由一個質(zhì)子和一個中子構(gòu)成的。忽略質(zhì)子與中子的質(zhì)量的微小差別，則二者的里德伯常量可寫為：　　RH=R∞　　2mPmP　　RD=R∞　　mP+me2mp+me　　式中，R∞=，表示原子核質(zhì)量無窮大

6、時的里德伯常量，mp=×10-27kg,為質(zhì)子和中子的質(zhì)量,me=×10-31kg為電子質(zhì)量。由二同位素原子的里德伯常量之比可得　　mp+me11目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場安保新項目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計劃　　=RH2mp+meRD　　因而有：　　me111　　-=　　RHRD2mp+meRD　　得到　　?λ=　　meme11-1　　[R]=λDD　　2mp+me22n22mP+me　　

7、-31　　電子的靜止質(zhì)量為?10kg，比質(zhì)子質(zhì)量的兩倍小約4個數(shù)量級，比忽略的中字質(zhì)量還要小約1個數(shù)量級，因此，公式9中右側(cè)分母中的電子質(zhì)量完全可以忽略，由此可得　　?λ　　λD　　≈　　me　　2mP　　從實驗測得對應(yīng)譜線的波長λ和波長差?λ，即可由公式10得出電子和質(zhì)子的質(zhì)量比?！　∪?、實驗內(nèi)容目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場安保新項目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計劃　　實驗儀器：光學(xué)多道分析儀　

8、　光學(xué)多道分析儀，主要由