氫光譜實(shí)驗(氫原子光譜Rh如何測量)
1.氫原子光譜Rh如何測量
基態(tài)是指氫原子唯一的一個(gè)電子在N=1的電子層即化學(xué)中的K層時(shí)的狀態(tài)。
這個(gè)時(shí)候電子所具有的能量是-13.6電子伏特。而當其處于N大于1的時(shí)候，其所具有的能量即為N的平方分之一倍的-13.6電子伏特。
但這只是一個(gè)相對的數值，將各級的能量去掉負號就得到了該層電子電離所需要的最小能量，即逸出功。此處你如果把N=1時(shí)的電子能量規定為0，則每個(gè)能級你都相應的加上13.6就可以了，比如N=1時(shí)，-13.6+13.6=0,N=2時(shí)，應該為N方分之一即四分之一，應為-3.4，而你的正好是加上13.6，即-3.4+13.6=10.2，就是說(shuō)選取的基點(diǎn)不同，這個(gè)你可以類(lèi)比重力勢能和電勢能中0勢能面的選取不同能量也不同來(lái)理解。
此處12.8電子伏特小于13.6電子福特，所以電子不會(huì )電離只會(huì )躍遷，但是由于12.8不等于任何兩級的能量差，所以躍遷不會(huì )穩定，而會(huì )釋放出光子重新回到基態(tài)。這個(gè)過(guò)程中，電子吸收12.8電子福特后最多可以躍遷到剛剛超過(guò)N=4是的位置，之后再回來(lái)，就會(huì )發(fā)出C42(4在右下角，2在右上角，即組合數，從4個(gè)能級中隨意選出2個(gè)來(lái)作為躍遷的始能級和終能級)即六種不同頻率的光子。
而其中波長(cháng)最長(cháng)也就是頻率最小的當然是從N=4到N=3發(fā)出的。故選AC。
希望可以幫到你。我在線(xiàn)，如有不明白的地方可以直接問(wèn)我。
2.氫氘光譜的測量 λ1λ2=多少
氫 氘 光 譜 光譜線(xiàn)系的規律與原子結構有內在的聯(lián)系，因此，原子光譜是研究原子結構的一種重要方法。
1885年巴爾末總結了人們對氫光譜測量的結果，發(fā)現了氫光譜的規律，提出了著(zhù)名的巴爾末公式，氫光譜規律的發(fā)現為玻爾理論的建立提供了堅實(shí)的實(shí)驗基礎，對原子物理學(xué)和量子力學(xué)的發(fā)展起過(guò)重要作用。1932年尤里（H.C.Urey）根據里德伯常數隨原子核質(zhì)量不同而變化的規律，對重氫賴(lài)曼線(xiàn)系進(jìn)行攝譜分析，發(fā)現氫的同位素——氘的存在。
通過(guò)巴爾末公式求得的里德伯常數是物理學(xué)中少數幾個(gè)最精確的常數之一，成為檢驗原子理論可靠性的標準和測量其他基本物理常數的依據。WGD-8A型光柵光譜儀用于近代物理實(shí)驗中的氫（氘）原子光譜實(shí)驗，一改以往在大型攝譜儀上用感光膠片記錄的方法，而使光譜既可在微機屏幕上顯示，又可打印成譜圖保存，實(shí)驗結果準確明了。
[實(shí)驗目的]1.熟悉光柵光譜儀的性能與用法。2.用光柵光譜儀測量氫（氘）原子光譜巴爾末線(xiàn)系的波長(cháng)，求氫（氘）的里德伯常數。
[實(shí)驗原理] 氫原子光譜是最簡(jiǎn)單、最典型的原子光譜。用電激發(fā)氫放電管（氫燈）中的稀薄氫氣（壓力在102Pa左右），可得到線(xiàn)狀氫原子光譜。
瑞士物理學(xué)家巴爾末根據實(shí)驗結果給出氫原子光譜在可見(jiàn)光區域的經(jīng)驗公式 （4.1） 式中 為氫原子譜線(xiàn)在真空中的波長(cháng)。 =364.57nm是一經(jīng)驗常數。
n取3,4,5等整數。若用波數 表示，則上式變?yōu)?（4.2） 式中 稱(chēng)為氫的里德伯常數。
根據玻爾理論，對氫和類(lèi)氫原子的里德伯常數的計算，得 （4.3） 式中M為原子核質(zhì)量，m為電子質(zhì)量，e為電子電荷，c為光速，h為普朗克常數，ε0為真空介電常數，z為原子序數。當M→∞時(shí)，由上式可得出相當于原子核不動(dòng)時(shí)的里德伯常數（普適的里德伯常數） （4.4） 所以 （4.5） 對于氫，有 （4.6） 這里 是氫原子核的質(zhì)量。
圖1 氫原子能級 由此可知，通過(guò)實(shí)驗測得氫的巴爾末線(xiàn)系的前幾條譜線(xiàn)的波長(cháng)，借助（4.6）式可求得氫的里德伯常數。里德伯常數 是重要的基本物理常數之一，對它的精密測量在科學(xué)上有重要意義，目前它的推薦值為 =10973731.568549(83)m-1 表4-1為氫的巴爾末線(xiàn)系的波長(cháng)表。
表4-1氫的巴爾末線(xiàn)系波長(cháng) 譜線(xiàn)符號 波長(cháng)（nm） Hα 656.280 Hβ 486.133 Hγ 434.047 Hδ 410.174 Hε 397.007 Hζ 388.906 Hη 383.540 Hθ 379.791 Hι 377.063 Hκ 375.015 值得注意的是，計算 和 時(shí)，應該用氫譜線(xiàn)在真空中的波長(cháng)，而實(shí)驗是在空氣中進(jìn)行的，所以應將空氣中的波長(cháng)轉換成真空中的波長(cháng)。即λ真空=λ空氣+Δλ，氫巴爾末線(xiàn)系前6條譜線(xiàn)的修正值如表4-2所示。
表4-2波長(cháng)修正值 氫譜線(xiàn) Hα Hβ Hγ Hδ Hε Hζ △λ（nm） 0.181 0.136 0.121 0.116 0.112 0.110 實(shí)驗儀器 WGD-8A型組合式多功能光柵光譜儀，包含氫、氘、汞放電管的多組放電燈。WGD-8A型組合式多功能光柵光譜儀，由光柵單色儀、接收單元、掃描系統、電子放大器、A/D采集單元、計算機組成，如圖4所示。
入射狹縫、出射狹縫均為直狹縫，寬度范圍0~2.5mm 連續可調，光源發(fā)出的光束進(jìn)入入射狹縫S1,S1位于反射式準光鏡M2的焦面上，通過(guò)S1入射的光束經(jīng)M2反射成平行光束投向平面光柵G上，衍射后的平行光束經(jīng)物鏡M3成像在S2上和S3上。光通過(guò)S2后用光電倍增管接收，送入計算機進(jìn)行分析；光通過(guò)S3后用CCD接收，送入計算機進(jìn)行分析。
圖2 在光柵光譜儀中常使用反射式閃耀光柵。如圖3所示，鋸齒形是光柵刻痕形狀。
現考慮相鄰刻槽的相應點(diǎn)上反射的光線(xiàn)。PQ和P′Q′是以I角入射的光線(xiàn)。
QR和Q′R′是以I′角衍射的兩條光線(xiàn)。PQR和P′Q′R′兩條光線(xiàn)之間的光程差是b(sinI+sinI′)，圖3 其中b是相鄰刻槽間的距離，稱(chēng)為光柵常數。
當光程差滿(mǎn)足光柵方程 b(sinI+sinI′)=kλ，k=0，±1，±2，… 時(shí)，光強有一極大值，或者說(shuō)將出現一亮的光譜線(xiàn)。對同一k，根據I、I′可以確定衍射光的波長(cháng)λ，這就是光柵測量光譜的原理。
閃耀光柵將同一波長(cháng)的衍射光集中到某一特定的級k上。為了對光譜掃描，將光柵安裝在轉盤(pán)上，轉盤(pán)由電機驅動(dòng)，轉動(dòng)轉盤(pán)，可以改變入射角I，改變波長(cháng)范圍，實(shí)現較大波長(cháng)范圍的掃描，軟件中的初始化工作，就是改變I的大小，改變測試波長(cháng)范圍。
[實(shí)驗內容]1.氫原子光譜波長(cháng)的測量和里德伯常數的計算 （1）準備 ①系統按圖4接線(xiàn)。圖4 接通電源前，認真檢查接線(xiàn)是否正確。
并檢查轉換開(kāi)關(guān)的位置。如用光電倍增管接收，將扳手置“光電倍增管”檔；如用CCD接收，將扳手置“CCD”檔。
然后接通電箱電源，并將電壓調到500V~800V。②狹縫調整。
根據光源等實(shí)際情況，調節S1、S2、S3狹縫。順時(shí)針旋轉為狹縫寬度加大，反之減小。
每旋轉一周狹縫寬度變化0.5mm。為保護狹縫，最大不超過(guò)2mm。
不要使狹縫刀口相接觸。用力要輕。
③開(kāi)啟計算機。啟動(dòng)WGD-8A型組合式光柵光譜儀控制處理軟件。
軟件操作方法可參閱《WGD-8A型組合式多功能光柵光譜儀使用說(shuō)明書(shū)》。④初始化。
屏幕上顯示工作界面后，彈出對話(huà)框，讓操作者確認當前的波長(cháng)位置是否有效，是否重新初始化。如果選擇取消，則初始化，波長(cháng)位置回到200nm處。
軟件工作界面主要由菜單欄、主工具欄、輔工具欄、工作區、狀態(tài)欄、參數設置區。
3.操作原子吸收光譜法時(shí)應注意什么問(wèn)題
1、燃氣與助燃氣氣瓶的減壓閥與總閥的開(kāi)與關(guān)的手法及順序；點(diǎn)火時(shí)先通助燃氣，調節好合適的助燃氣壓力和流量后，通燃氣，并調節壓力及流量，熄火是先熄燃氣，帶火焰完全洗面后才可以關(guān)閉助燃氣； 2、N2O-C2H2火焰容易在燃燒器縫口積碳，若積碳堵塞縫口存在爆炸危險，應立即停火并除去積碳； 3、在N2O-C2H2火焰中使用較高濃度的高氯酸存在爆炸或回火危險； 4、大量的Ag、Au和Cu等元素存在，會(huì )是乙炔空氣焰不穩定，也會(huì )存在爆炸或回火的危險； 5、大量的有機溶劑在火焰原子過(guò)程中具有潛在危險； 6、預混合室后部配置的防爆膜破裂，應及時(shí)清洗與更換； 7、火焰原子化器在工作時(shí)，不宜靠近，火焰溫度過(guò)高會(huì )有安全隱患； 8、在試驗中進(jìn)樣液體必須進(jìn)過(guò)超聲波除氣，同時(shí)保證溶液已經(jīng)過(guò)過(guò)濾，不然溶解在溶液中的氣體可能會(huì )影響儀器的響應值，如果含有雜質(zhì)，會(huì )堵塞進(jìn)樣口，損壞儀器；。
4.從實(shí)驗安全上考慮,原子吸收光譜實(shí)驗在操作時(shí)應該注意什么問(wèn)題
1、燃氣與助燃氣氣瓶的減壓閥與總閥的開(kāi)與關(guān)的手法及順序；點(diǎn)火時(shí)先通助燃氣，調節好合適的助燃氣壓力和流量后，通燃氣，并調節壓力及流量，熄火是先熄燃氣，帶火焰完全洗面后才可以關(guān)閉助燃氣；
2、N2O-C2H2火焰容易在燃燒器縫口積碳，若積碳堵塞縫口存在爆炸危險，應立即停火并除去積碳；
3、在N2O-C2H2火焰中使用較高濃度的高氯酸存在爆炸或回火危險；
4、大量的Ag、Au和Cu等元素存在，會(huì )是乙炔空氣焰不穩定，也會(huì )存在爆炸或回火的危險；
5、大量的有機溶劑在火焰原子過(guò)程中具有潛在危險；
6、預混合室后部配置的防爆膜破裂，應及時(shí)清洗與更換；
7、火焰原子化器在工作時(shí)，不宜靠近，火焰溫度過(guò)高會(huì )有安全隱患；
8、在試驗中進(jìn)樣液體必須進(jìn)過(guò)超聲波除氣，同時(shí)保證溶液已經(jīng)過(guò)過(guò)濾，不然溶解在溶液中的氣體可能會(huì )影響儀器的響應值，如果含有雜質(zhì)，會(huì )堵塞進(jìn)樣口，損壞儀器；
