大学物理实验报告姓名：刘道福学号：PB06210068实验题目：氢氘光谱实验目的：以氘原子光谱为研究对象，研究获得同位素光谱的实验方法、分析方法及其在微观测量中的应用。实验原理：原子能量是分级的，电子从高能级向低能级跃迁时，一电磁波的形式放出能量，假设原子核不动（），则巴耳末线系对应光谱线波数为：因此RZ随原子核质量mZ变化，因此同一元素的不同同位素RZ值不同。设氢和氘的里德伯常数分别为RH和RD，氢、氘光谱线的波数σH、σD分别为n=3,4,5…n=3,4,5…氢和氘光谱相应的波长差为实验测得氢和氘的巴耳末线系的前几条谱线的谱长，可求得氢与氘的里德伯常数RH、RD。有其中mH和mD分别为氢和氘原子核的质量。得可解出式中为氢原子核质量与电子质量比，公认值为1836.1515。因此将通过实验测得的代入上式，可求得氘与氢原子核的质量比。实验内容：1、试扫通过对汞灯和氢氘灯谱线扫描，确定仪器对这两种光的相应负高压和增益。2、扫描寻峰先扫描汞灯谱线，对仪器误差进行修正。之后，对氢氘灯谱线进行扫描，得到八条谱线波长，数据如下：No.12345678410.02410．13434.06434.18488.10488.41656.45656.63数据处理：1、根据氢和类氢原子的巴耳末线系对应光谱线波数可知，故而双线之中波长较短的是D的谱线，较长的是H谱线。根据和以及，取公认值=1836.1515，可以判定410nm，434nm，488nm，656nm波长分别对应能级n为6，5，4，3又依及原始数据可得：n=3时，=656.63nm，===656.45nm，==n=4时，=488.41nm，===488.10nm，==n=5时，=434.18nm，===434.06nm，==n=6时，=410.13nm，===410.02nm，==n=4时，所得数据与其他组相差太大，舍去该组，其他三组取平均值得：的平均值=，标准差=，A类不确定度==。的平均值=标准差=，A类不确定度==。根据公式其中，=1836.1515，可得：=2.0090误差分析：1、n=4那组数据与其他组出入很大，可能是偶然误差或操作失误或者系统（主要是软件）不稳定，因为我的机子上就发生一次656nm的死活检不出来，后来重启软件才检出来。2、经查资料，理论值为1.9990，实验结果符合得较好，其中有一个系统误差是来自空气的折射率略大于1.实验总结：1、我的灯光很弱，导致很难扫出410nm的双峰频谱，于是我把狭缝适当开大，才扫出410nm频谱。2、灯光很弱导致我的波峰很小，用自动检波经常检不出来，用手动检波可以解决这一问题。
