氢原子光谱与里德伯常数研究性报告..

北京航空航天大学

物理研究性实验报告

氢原子光谱和里德伯常数的测定

第一作者：11031138 余永超第二作者：11031149 马仲海

所在院系：自动化科学与电气工程学院所在院系：自动化科学与电气工程学院就读专业：自动化就读专业：自动化

目录

摘要 (1)

一、实验原理 (1)

1、光栅及其衍射 (1)

2、光栅的色散分辨本领与色分辨本领 (2)

3、氢原子光谱 (3)

二、实验仪器 (4)

1、分光仪 (4)

2、投射光栅 (4)

3、钠灯及电源 (4)

4、氢灯及电源 (5)

三、实验步骤 (5)

1、调节分光仪 (5)

2、调节光栅 (5)

3、测光栅常数 (6)

4、测量氢原子里德伯常数 (6)

四、数据处理 (6)

1、用钠灯测光栅常数 (6)

2、用氢灯测定里德伯常数 (8)

3、计算钠黄光的角色散率和分辨本领 (11)

五、实验讨论 (11)

六、实验仪器的改进建议 (12)

七、实验感想 (13)

八、参考文献 (13)

摘要

在上学期学习了分光仪的调整的基础上，本学期进一步的应用分光仪来测量光栅常数，并对氢原子光谱和里德波常数进行了观察和测量，本报告对实验数据进行了处理及误差分析，同时对实验结果以及误差的来源进行了进一步的讨论，最后提出了减小误差的一些建议。 关键词：分光仪 里德伯常数 角色散率 误差

一、实验原理 1、光栅及其衍射

波绕过障碍物而传播的现象称为衍射。衍射是波动的一个基本特征，在声学、光学和微观世界都有着重要的基础研究和应用价值。具有周期性的空间结构的衍射屏称为“栅”。当波源与接收器距离衍射屏都是无限远时所产生的衍射称为夫琅禾费衍射。

光栅是使用最广泛的一种衍射屏。在玻璃上刻画一组等宽度、等间隔的平行狭缝就形成了一个投射光栅；在铝膜上刻画出一组端面为锯齿形的刻槽可以形成一个反射光栅；而晶格原子的周期排列则形成了天然的三维光栅。

本实验采用的是通过明胶复制的方法做成的投射光栅。它可以看成是平面衍射屏上开有

宽度为a 的平行狭缝，缝间的不透光的部分的宽度为b ，d a b =+称为光栅常数。如图1.1.1

图1.1.1 透射光栅 图1.1.2 光程差

①光栅衍射可以看成是单缝衍射和多缝干涉的综合。当平面单色光正入射到光栅上市，其衍射光振幅的角分布正比于单缝衍射因子sin α

α

和缝间衍射因子

sin sin N β

β

乘积，即沿θ 方

向的衍射光强：

2

2

0sin sin ()N I I N αβθαβ??

??= ? ?????

式中sin a πθαλ=

，sin d πθ

βλ

=，N 是光栅的总缝数。

当sin 0β=时，sin N β也等于0，

sin sin N N β

β

=，()I θ形成干涉极大；当sin 0N β=时，但sin 0β≠时，()0I θ=，形成干涉极小。它说明：在相邻的两个主极大之间有N-1个极小、N-2个次级大；N 数越多，主极大的角宽度越小。

②.正入射时，衍射的主极大位置由光栅方程

sin (0,1, 2.........)d k k θλ

==±±

决定，单缝衍射因子

sin α

α

不改变主极大的位置，只影响主极大的强度分配。

③. 当平行单色光斜入射时，对入射角α和衍射角θ做以下规定：以光栅面法线为准，由法线到光线逆时针入射为正，顺时针为负。这时光栅相邻狭缝对应点所产生的光程差为

(sin sin )d λθα?=-,光栅方程应为

(sin sin )(0,1, 2......)d k k θαλ

-==±±

不同波长的光入射到光栅上时，由光栅方程可知，其主极强位置是不同的。对同一级的衍射光来讲，波长越长，主极大的衍射角就越大。如果通过透镜接收，将在其焦面上形成有序的光谱排列，如果光栅常数已知，就可以通过衍射角测出波长。

2、光栅的色散分辨本领与色分辨本领

（1）色散率

色散率讨论的是分光元件能把不同波长的光分开多大角度。若两种光的波长差为δλ，它们衍射的角间距为δθ，则角色散率定义为δ/δD θθλ≡。D θ可由光栅方程sin d k θλ=导出：当波长由δλλλ→+时，衍射角由δθθθ→+，于是cos d k θδθδλ=，则

cos k

D d θθλθδ≡

=

δ

上式表明，D θ越大，对相同的λδ的两条光线分开的角度θδ也越大，实用光栅的d 值很小，所以又较大的色散能力。这一特性使光栅成为一种优良的光谱分光元件。

与角色散率类似的另一个指标是线色散率。它指的是波长差为λδ的两条谱线，在观察屏上分开的距离l δ有多大。这个问题并不难处理，只要考虑到光栅后面望远镜的物镜焦距即可，l f δδθ=，于是线色散率

/cos l kf D l fD d θλθ≡δδ==

（2）色分辨本领

色散率只反映了谱线（主极强）中心分离的程度，它不能说明两条谱线是否重叠。色分辨本领是指分辨波长很接近的两条谱线的能力。由于光学系统尺寸的限制，狭缝的像因衍射而展宽。光谱线表现为光强从极大到极小逐渐变化的条纹。如果谱线宽度比较大，就可能因相互重叠而无法分辨。

图 1.2.1 同一色散不同谱线宽度的分辨率

根据瑞利判别准则，当一条谱线强度的极大值刚好与另一条谱线的极小值重合时，两者刚可分辨。波长差λδ的计算，则可如下推出。由cos d k θδθδλ=可知，波长差为λδ的两条谱线，其主极大中心的角距离/cos k d δθδλθ=，而谱线的半角宽度cos Nd λ

θθ

?=；

当两者相等时，λδ刚可被分辨即：

cos cos k d Nd δλλ

θθ

=

由此得

kN λλ

δ=

光栅的色分辨率定义为

/kN R λλ≡δ=

上式表明光栅的色分辨本领与参与衍射的单元总数N 和光谱的级数成正比，而与光栅常数d 无关。注意上式中的N 是光栅衍射时的有效狭缝总数。由于平行光管的限制，本实验中的有效狭缝总数/N D d =，其中 2.20cm D =，是平行光管的通光口径。

3、氢原子光谱

原子光谱是一种最简单的原子光谱。之后玻尔提出了原子结构的量子理论，它包括三个假设：

（1）定态假设：原子中存在具有确定能量的定态，在该定态中，电子绕核运动，不辐射也不吸收能量；

（2）跃迁假设：原子某一轨道上的电子，由于某种原因发生跃迁时原子就从一个定态n

E 过渡到另一个定态m E 同时吸收或发射一个光子，其频率γ满足，式中h 为普朗克常数。 （3）量子化条件：氢原子中容许的定态是电子绕核圆周运动的角动量满足L nh =，式中n 称为主量子数。从上述假设出发，玻尔求出了原子的能级公式

4

22201()

8n me E n h ε=-

于是，得到原子从n E 跃迁到m E 时所发出的光谱线波长满足关系

4

222301

11()()8n m E E me c hc m n h c γ

λε-===- 令4

2308H me R h c

ε=，则有

221

1

1(1,2, 3......)H R n m m m m n λ??=-=+++ ???

式中，H R 称为里德伯常数。

当1m =时，为赖曼系，2m =时为巴耳末系，3m =时，为帕邢系，4m =时为布喇

开系，5m =时为芬德系。

本实验利用巴耳末系来测量里德伯常数。巴耳末系是3,4,5,6....n =的原子能级跃迁到主量子数为2的定态时所发射的光谱，其波长大部分落在可见光范围。若已知n ，利用光栅衍射测得λ，就可以算出H R 的实验值。

光栅夫琅禾费衍射的角分布可通过分光仪测出。分光仪是一种精密的测角仪器。夫琅禾费衍射的实验条件应通过分光仪的严格调整来实现：平行光管产生来自“无穷远”的入射光：望远镜用来接收“无穷远”的衍射光：垂直入射则可通过对光栅的仔细调节来完成。

二、实验仪器

主要仪器：分光仪，透射光栅，钠灯（2组一台），氢灯（每组一台），会聚透镜。

1、分光仪

本实验中用来准确测量衍射角。

2、投射光栅

本实验中使用的是空间频率约为600/mm ,300/mm 的黑白复制光栅。

3、钠灯及电源

钠灯型号为ND20，用功率20W ，工作电压20V ，工作电流1.3A 的电源点燃，预热约

10分钟后会发出平均波长为589.3nm的强黄光。本实验中用作标准谱线来校准光栅常数。

4、氢灯及电源

氢灯用单独的直流高压电源(150型激光电源)点燃。使用时电压极性不能接反，也不能

n 的可见光。

用手触碰电极。直视时呈淡红色，主要包括巴耳末系中3,4,5,6....

三、实验步骤

1、调节分光仪

图 3.1.1 JJY 型分光仪

1.平行光管狭缝装置

2.狭缝装置锁紧螺丝

3.平行光管镜筒

4.游标盘制动架

5.载物台

6.载物台调平螺钉

7.载物台锁紧螺丝

8.望远镜筒

9.目镜筒锁紧螺丝 10.阿贝式自准直目镜 11.目镜视度调节手轮 12.望远镜光轴俯仰角调节螺钉 13.望远镜光轴水平方位调节螺钉 14.支持臂 15.望远镜方位角微调螺钉 16.望远镜锁紧螺钉 17.望远镜转座与度盘锁紧螺钉 18.望远镜制动架 19.底座 20.望远镜转座 21.主刻度盘22.游标内盘 23.立柱 24.游标盘微调螺丝 25.游标盘锁紧螺钉26.平行光管光轴水平方位调节螺钉 27.平行光管光轴俯仰角调节螺钉 28.狭缝宽度调节手

调节的基本要求是使望远镜聚焦于无穷远，其光轴垂直仪器主轴；平行光管出射平行光，其光轴垂直仪器主轴。

2、调节光栅

（1）调节光栅的要求

使光栅平面与仪器主轴平行，且光栅平面垂直平行光管；光栅刻线与仪器主轴

平行。

（2）透射光栅的放置

（3）调节方法

旋转载物台，此时绿十字应仍在上叉丝上，如果不在，应按照调节分光仪的方

法进行调整。至此，光栅平面与仪器主轴平行，绿十字与上叉丝重合。此时，

调节载物台调平螺钉，使得望远镜中的谱线与纵丝夹角为0，被中心叉丝垂

直平分，此时光栅刻线与仪器主轴平行。在望远镜纵丝对准平行光管的前提下，

旋转载物台，使得绿十字刻线，中心叉丝，0级条纹三线合一，至此，光栅平

面垂直平行光管，光栅位置调整完毕。

3、测光栅常数

λ=作为标准谱线校准光栅常数d。

用钠黄光589.3nm

4、测量氢原子里德伯常数

R。

测定氢光谱中2到3条可见光的波长，并由此测定氢原子的里德伯常数

H

±级得谱应当注意读数的规范操作。先用肉眼观察到谱线后再进行测量。应同时记录1

±级的每条谱线均应正确记录左右窗读数，线位置，并检查光栅正入射条件是否得到满足，1

凡涉及度盘过0时，还应加标注（但不改动原始数据）。测量衍射角转动望远镜时，应锁紧望远镜与度盘联结螺钉；读数时应锁紧望远镜固紧螺钉并用望远镜微调螺钉进行微调对准。

四、数据处理

1、用钠灯测光栅常数

⑴实验数据记录

⑵计算光栅常数

11010.65'θ=? 22042.25'θ=?

由sin (589.3nm)d k θλλ?==得： 611

3.33506445910m sin d λ

θ-=

=? 622

2 3.33368340610m sin d λ

θ-==? ⑶计算不确定度

41()0.6154' 1.79020364910rad a u θ-=

==?

对分光仪，?(仪)1'=

∴ 51()8.39721927910rad b u θ-=

==?

∴ 41() 1.97710rad u θ-==? ∴ 49

11122

1

cos 598.3nm cos1010.65'()() 1.97710 3.6710m sin 1010.65'sin k u d u λθθ--??=

=??=?? 同理可得：

42()0.5608' 1.63130978810rad a u θ-=

==?

且21()()b b u u θθ=

∴

42() 1.834710rad u θ-==? ∴4922222

2

cos 2598.3nm cos2042.25'()() 1.834710 1.61810m sin 2042.25'sin k u d u λθθθ--???=

=??=??

⑷结果加权平均

6

22

1/ 3.333910m ()()

i i i d d u d u d -==?∑

∑

9

() 1.4810m u d -==? ∴ 6()(3.3340.001)10m d u d -±=±? 2、用氢灯测定里德伯常数

⑴实验数据记录 ①紫光

③红光

⑵计算里德伯常数及不确定度

根据巴尔末公式：

22

111(

)(3,4.....)2H R n n λ=-=以及sin d k

θλ=得： 21

ln ln ln sin ln ln(0.25)

H k d R n

θ--=+-

其中,n k 为常数，因此可得：()H H u R R =3n =时，看到红光；4n =时，看到蓝光；5n =时，看到紫光。

①当观察谱线为紫色时（5n =）

11

1sin 728.75'd λθθ==?

∴ 41111222211

1097.282910m 1111()sin ()

2525

H R d λθ-=

==??--

41() 1.0277' 2.98957510rad a u θ-=

==?

51()8.39721927910rad b u θ-=

==?

∴ 41() 3.10526810rad u θ-==? ∴ 4111() 2.6407510m H H u R R -==? ②当观察谱线为蓝色时（4n =）

22

2sin 822.75'd λθθ==?

∴ 412222222111097.784610m 1111()sin ()

2424

H R d λθ-=

==??--

42()0.7159' 2.08244266110rad a u θ-=

==?

52()8.39721927910rad b u θ-=

==?

∴

42() 2.24537309810rad u θ-==? ∴

4122() 1.7429810m H H u R R -==? ③当观察谱线为红色时（3n =）

33

3sin 1120.6'd λθθ==?

∴ 413332222111098.000710m 1111()sin ()

2323

H R d λ-=

==??--

53()0.34095'9.91796610rad a u θ-=

==?

53()8.39721927910rad b u θ-=

==?

∴

43() 1.29953610rad u θ-==? ∴

4133()0.86227610m H H u R R -==? ⑶进行里德伯常数的加权合成

3

3

4122

111

/1097.9049310m ()()

Hi H i i Hi Hi R R u R u R -====?∑∑

41()0.7417610m H u R -==? ∴ 里德伯常数的测量值为：71()(1.09790.0007)10m H H R u R -±=±?

查资料得，应用波尔模型计算出的里德伯常数的理论值为7

1

0 1.0973731610m H R -=?

∴ 相对误差00

||

()100%0.048%H H H H R R E R R -=

?=

3、计算钠黄光的角色散率和分辨本领

一级钠黄光角色散率：

1516

111

3.0474410m cos 3.333910cos(1010.65')

cos k D d d θθθ--=

===???? 二级钠黄光角色散率：

251

6

221 6.4131510m cos 3.333910cos(2042.25')

cos k D d d θθθ--=

===???? 由钠黄光色分辨本领计算公式d P

R k d

λλ=

=可得： 3

162.2cm 6.60103.333910m D R d -=

==?? 326

22 2.2cm 13.20103.333910m

D R d -?===?? 当d R kN λ

λ

=>时，波长为λ，波长差为d λ的两束光可被分辨。 查阅资料可知：钠黄光双线波长差d 0.6nm λ=

∴ 589.3982.17d 0.6

λλ== 当1k =时，1d R λ

λ

>

∴ 一级钠黄光的双线能分开

当2k =时，2d R λ

λ

>

∴ 二级钠黄光的双线能分开

五、实验讨论

1.人眼的分辨本领

设人眼瞳孔直径为D ，玻璃体折射率为' 1.36n = 可把人眼看成一枚凸透镜，焦距只有20毫米，又

1.22D

λ

δ?=

人眼瞳孔直径约为3~4mm ，则46

1.22589.3

2.0510

3.510

δ?-?=

=?? 实验中 光栅的角色散率为D θ，则可得D θδθλ=??

当1k =时，4

3.056060.6 1.83310δθ-=?=?

当2k =时，4

6.426820.6 3.78710δθ-=?=?

由计算可以看出钠黄光双线理论上是能被分开的，但是在实验的过程中，我们观察到的谱线均看不到钠光双线。以此为出发点，我们想计算出由人眼分辨能力不够而造成的识谱角度误差，定量地算出每级光谱的波长误差，从而最终确定测得的里德伯常数的相对误差。

2.实测谱线具有一定宽度，也即具有半角宽度，其真实原因有以下几点：由不确定原理，由于测量时间有限，测得的能级会有一定展宽，其不确定度约为/h

h p h

λλ=

=，即波长。另外辐射跃迁时氢原子与分光仪之间的相对运动而引入的展宽。原子碰撞时原子间相互作用引入的展宽。

3. 测量里德伯常量的意义

由4

2308H me R h c

ε=，m 为电子质量，c 为真空中的光速，h 为普朗克常数。从式中我们不

难看出里德伯常数的定义是电子质量的关键，同时在其余各量精确度保持不变的前提下，

H R 的值越精确，则电子质量m 的值也越精确。因此，H R 精度的提高对于m 精度的提高有

着重要的意义。

4.实验产生误差原因：由于谱线总存在一定的宽度，而且像蓝光和紫光光线非常暗，因此分光仪十字叉丝很难严格保证在谱线正中间，加入因为这个原因测出的角度与标准值相差

θ?，因此实际的波长()1sin sin cos d d λθθθθ=+??≈，理论波长sin d λθ=，

211111/14sin cos H R n d θθ?????=-??- ? ??????

，当n 越小时，误差越大。

从以上的定量误差分析，我们思考在调整好分光仪后这个实验主要存在三个误差来源：人眼分辨能力不够而钠光双线未被区分造成的误差，由于光栅的分辨率不足够高造成的光谱不细锐，由分光仪望远镜的转动不精确造成的谱线无法精确对准；由此我们想能不能采用一种粉分辨率高的分光仪器，同时能够测出光波波长，这样就既能区分钠光双线存在的δλ，又能看到细锐的条纹，还能够测波长，有效避免望远镜转动带来的较大误差，为此，可以进行一些改进。

六、实验仪器的改进建议

随着科学技术的发展，目前已经发明了摄谱仪、精密光栅单色仪等多种测量光谱的仪器。利用精密光栅单色仪进行实验可在精确程度上有较大的提高。实验仪器主要包括有：精密光栅单色仪、光源、计算机、Monochromator Controller 软件等

现代单色仪可具有很宽的光谱范围（UV-IR ），高光谱分辨率（到0.001nm ）,自动波长扫描，完整的电脑控制功能极易与其他周边设备融合为高性能自动测试系统。

其原理如图所示：

平面光栅单色仪的工作原理是光源发出的光均匀地照亮在入射狭缝S1上，S1位于离轴抛物镜的焦面上。光经过M1平行照射到光栅上，并经过光栅的衍射回到M1，经M1反射的光经过M2会聚到S2出射狭缝上，最后照到光电接收元件上。由于光栅的衍射作用，从出射狭缝出来的光线为单色光。当光栅转动时，从出射狭缝里出来的光由短波到长波依次出现。这种光学系统称为李特洛式光学系统。

七、实验感想

本报告中主要是对分光仪的进一步应用，进过上学期对分光仪调整的练习，我们能熟练的掌握分光仪的使用了，从而为这次测氢原子光谱和里德波常数打下了基础，在实验中也掌握了关于光栅和衍射、色散本领色分辨本领的基本原理知识，顺利完成了实验。

已经做了两年学期的物理实验了，经过两学期的不断训练，自己的实践能力得到了很大的提升，每次做实验，从实验的预习甚至是预约，我们都做好了充分的准备，其次就是实验过程这一重要环节，我想，只有我们在实验中遇到问题并且尽自己最大的努力去解决问题，这样才会使我们对实验本身有一个更深刻的认识，同时也锻炼了我们解决突发情况的能力，这对以后的学习有巨大的帮助。同时，我们也通过这一段时间的联系，也积累了一些做实验的经验，比如细心，耐心等等，这些只有自己亲身体会才会学到，我想，这就是学校安排物理实验的初衷吧。

通过物理实验，我们在实践中增长知识，丰富经验，着实受益匪浅。

八、参考文献

【1】李朝荣徐平唐芳王慕冰《基础物理实验》北京航空航天大学出版社，2010

【2】刘丽飒朱江孙骞《分光测衍射光栅常数的实验设计与数据处理》期刊论文 2011

原子吸收光谱实验报告

一、基本原理 1.原子吸收光谱的产生 众所周知，任何元素的原子都是由原子核和绕核运动的电子组成，原子核外电子按其能量的高低分层分布而形成不同的能级。因此，一个原子核可以具有多种能级状态。能量最低的能级状态称为基态能级（E 0=0），其余能级称为激发态能级，而能最低的激发态则称为第一激发态。正常情况下，原子处于基态，核外电子在各自能量最低的轨道上运动。如果将一定外界能量如光能提供给该基态原子，当外界光能量E 恰好等于该基态原子中基态和某一较高能级之间的能级差△E 时，该原子将吸收这一特征波长的光，外层电子由基态跃迁到相应的激发态，而产生原子吸收光谱。电子跃迁到较高能级以后处于激发态，但激发态电子是不稳定的，大约经过10-8秒以后，激发态电子将返回基态或其它较低能级，并将电子跃迁时所吸收的能量以光的形式释放出去，这个过程称原子发射光谱。可见原子吸收光谱过程吸收辐射能量，而原子发射光谱过程则释放辐射能量。核外电子从基态跃迁至第一激发态所吸收的谱线称为共振吸收线，简称共振线。电子从第一激发态返回基态时所发射的谱线称为第一共振发射线。由于基态与第一激发态之间的能级差最小，电子跃迁几率最大，故共振吸收线最易产生。对多数元素来讲，它是所有吸收线中最灵敏的，在原子吸收光谱分析中通常以共振线为吸收线。 2.原子吸收光谱分析原理 2.1谱线变宽及其原因 原子吸收光谱分析的波长区域在近紫外区。其分析原理是将光源辐射出的待测元素的特征光谱通过样品的蒸汽中被待测元素的基态原子吸收后，测定发射光谱被减弱的程度，进而求得样品中待测元素的含量，它符合吸收定律： ()0k l I I e νν-= (1.1) 0log 0.434I K l A I ν ν=-=- (1.2) 其中：K v 为一定频率的光吸收系数，K v 不是常数，而是与谱线频率或波长有关，I v 为透射光强度，I 0为发射光强度。

【工作总结】深度学习课题阶段性研究成果总结

深度学习课题阶段性研究成果总结 一、课题基本情况 在20**年9月我们兴义中学英语组全体成员参加了深度学习课题。为了真正探索出一套中学英语学科深度教学模式，在实施中认真学习深度教育理论，用课改理念指导实践。实践中坚持遵循课题研究原则，公开教学研究，用课改理念反思教学。用课改理念寻找策略，吸引学生自觉、自愿地投入到创新的学习活动中去。已初见成效，现将阶段研究工作总结如下。 二、研究方法 1、文献考察及网上研讨结合法：通过对相关文献的搜集、考察等理论学习，获得强有力的理论支持；通过理论培训、网上研讨等形式沟通认识，分析提高。 2、调查分析法：通过问卷调查，了解学情，确定实施进度，及时调整实施方法或步骤。完成了学生学习方法问卷调查情况与汇总，为本课题研究提供理论依据。 3、资源归纳法：在实验或调查中要详细纪录，做好对照实验，要详细收集撰写论文时所要引用的数据和证据等，如原始资料和照片等，有什么发现，最好在当时就进行初步分析、归纳、整理。课题负责人应有意识地收集和保存好这些原始记录和资料。 4、经验总结法：坚持边探索、边研究、边总结、边修正、边引导等过程性研究，及时形成阶段性小结。

三、立项以来所做的的工作 1、加强理论学习，促教师教学理念的提升。学习国内外创新教育理论以及现代教育学、心理学理论，坚持记读书笔记，写读后反思在追求自我、实现自我、超越自我中得到充实。组织课题组教师学习《中学英语学科各年级学生学业质量监控与评价指导意见》，结合《英语课程标准》英语七、八级教材解读培训活动，加强教师教学理念的提升。 2、确定子课题进行下一阶段的行动研究。在调查问卷分析报告的基础上，课题组确定子课题安排下一阶段的行动研究。经过课题组成员集体研究，确定以下课题为本研究课题的子课题： ①、以创设问题情景开展有效教学为主题。 ②、培养学生的问题意识、提出有效问题的能力。 ③、培养学生过程性学习方法、增加学生信息收集和处理能力。 ④、以学生有效学习，教师有效教学为主题。 ⑤、以探索有效教学模式或方式为主题。 ⑥、以促进教师专业发展或成长为主题。 ⑦、如何培养学生沟通能力与合作精神。 四、初步取得的成绩： 1、积极的学习兴趣是培养学生“深度性学习”方法的前提。爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师”，而兴趣总是在

氢原子光谱_实验报告

氢原子光谱 摘 要：本实验用光栅光谱仪对氢原子光谱进行测量，测得了氢原子光谱巴尔末线系的波长，求出了里德伯常数。最后对本实验进行了讨论。 关键词：氢原子光谱，里德伯常数，巴尔末线系，光栅光谱仪 1. 引言 光谱线系的规律与原子结构有内在的联系，因此，原子光谱是研究原子结构的一种重要方法。1885年巴尔末总结了人们对氢光谱测量的结果，发现了氢光谱的规律，提出了著名的巴尔末公式，氢光谱规律的发现为玻尔理论的建立提供了坚实的实验基础，对原子物理学和量子力学的发展起过重要作用。1932年尤里根据里德伯常数随原子核质量不同而变化的规律，对重氢赖曼线系进行摄谱分析，发现氢的同位素氘的存在。通过巴尔末公式求得的里德伯常数是物理学中少数几个最精确的常数之一，成为检验原子理论可靠性的标准和测量其他基本物理常数的依据。 2. 氢原子光谱 氢原子光谱是最简单、最典型的原子光谱。用电激发氢放电管(氢灯)中的稀薄氢气(压力在102Pa 左右)，可得到线状氢原子光谱。瑞士物理学家巴尔末根据实验结果给出氢原子光谱在可见光区域的经验公式 （1） 式中λH 为氢原子谱线在真空中的波长。 λ0＝364.57ｎｍ是一经验常数。 ｎ取3，4，5等整数。 若用波数表示，则上式变为 （2） 式中ＲH 称为氢的里德伯常数。 根据玻尔理论，对氢和类氢原子的里德伯常数的计算，得 （3） 式中Ｍ为原子核质量，ｍ为电子质量，e 为电子电荷，c 为光速，h 为普朗克常数，ε0为真空 42 2 0-=n n H λλ??? ??-==22 1211~n R v H H H λ)/1()4(23202 42M m ch z me R z += πεπ

氢原子光谱

摘要：本实验用光栅光谱仪对氢原子光谱进行测量，测得了氢原子光谱巴尔末线系的波长， 求出了里德伯常数。最后对本实验进行了讨论。 关键词：氢原子光谱，里德伯常数，巴尔末线系 正文 一、引言 光谱线系的规律与原子结构有内在的联系，因此，原子光谱是研究原子结构的一种重要方法。1885年巴尔末总结了人们对氢光谱测量的结果，发现了氢光谱的规律，提出了著名的巴尔末公式，氢光谱规律的发现为玻尔理论的建立提供了坚实的实验基础，对原子物理学和量子力学的发展起过重要作用。1932年尤里（H. C. Uery ）根据里德伯常数随原子核质量不同而变化的规律，对重氢赖曼线系进行摄谱分析，发现氢的同位素——氘的存在。通过巴尔末公式求得的里德伯常数是物理学中少数几个最精确的常数之一，成为检验原子理论可靠性的标准和测量其他基本物理常数的依据。 WGD-3型光栅光谱仪用于近代物理实验中的氢原子光谱实验，一改以往在摄谱仪上用感光胶片记录的方法，而使光谱仪既可在微机屏幕上显示，又可打印成谱图保存，实验结果准确明了。 二、实验目的 1、熟悉光栅光谱仪的性能和用法； 2、用光栅光谱仪测量氢原子光谱巴尔末系数的波长，求里德伯常数； 三、实验原理 氢原子光谱 氢原子光谱是最简单、最典型的原子光谱。用电激发氢放电管(氢灯)中的稀薄氢气(压力在102Pa 左右)，可得到线状氢原子光谱。瑞士物理学家巴尔末根据实验结果给出氢原子光谱在可见光区域的经验公式 2 024 H n n λλ=?- 式中H λ为氢原子谱线在真空中的波长，ι0＝364.57nm 是一经验常数；n 取3，4，5等整数。 若用波数表示，则上式变为 式中H R 称为氢的里德伯常数。 根据玻尔理论，对氢和类氢原子的里德伯常数的计算，得 ??? ??-==221211~n R v H H H λ)/1()4(23202 42M m ch z me R z += πεπ

原子吸收光谱实验报告

原子吸收光谱定量分析实验报告 班级：环科10-1 姓名：王强学号：27 一、实验目的： 1．了解石墨炉原子吸收分光光度计的使用方法。 2．了解石墨炉原子吸收分光光度计进样方法及技术关键。 3.学会以石墨炉原子吸收分光光度法进行元素定量分析的方法。 二、实验原理： 在原子吸收分光光度分析中，火焰原子吸收和石墨炉原子吸收是目前使用最多、应用范围最广的两种方法。相对而言，前者虽然具有振作简单、重现性好等优点而得到广泛应用，但该法由于雾化效率低、火焰的稀释作用降低了基态原子浓度、基态原子在火焰的原子化区停留时间短等因素限制了测定灵敏度的提高以及样品使用量大等方面的原因，对于来源困难、鹭或数量很少的试样及固态样品的直接分析，受到很大的限制。石墨炉原子化法由于很好地克服了上述不足，近年来得到迅速的发展。 石墨炉原子吸收方法是利用电能使石墨炉中的石墨管温度上升至2000 ~ 3000 ℃的高温，从而使待测试样完全蒸发、充分的原子化，并且基态原子在原子化区停留时间长，所以灵敏度要比火焰原子吸收方法高几个数量级。样品用量也少，仅5 ~ 100 uL。还能直接分析固体样品。该方法的缺点是干扰较多、精密度不如火焰法好、仪器较昂贵、操作较复杂等。 本实验采用标准曲线法，待测水样品用微量分液器注入，经过干燥、灰化、原子化等过程对样品中的痕量镉进行分析。 三、仪器和试剂： 1．仪器 由北京瑞利分析仪器公司生产的WFX-120型原子吸收分光光度计。 镉元素空心阴极灯 容量瓶 50 mL（5只）微量分液器 ~ mL及5 ~ 50 uL

2．试剂 100 ng/mL镉标准溶液（1%硝酸介质） 2 mol/L硝酸溶液 四、实验步骤： 1．测定条件 分析线波长： nm 灯电流：3 mA 狭缝宽度： nm 干燥温度、时间：100℃、15 s 灰化温度、时间：400℃、10 s 原子化温度、时间：2200℃、3 s 净化温度、时间：2200℃、2 s 保护气流量：100 mL/min 2．溶液的配制 取4只50 mL容量瓶，分别加入0 mL、 mL、 mL、 mL浓度为100 ng/mL的镉标准溶液，再各添加 mL硝酸溶液（2 mol/L），然后以Milli-Q去离子水稀释至刻度，摇匀，供原子吸收测定用。 取水样500 mL于烧杯中，加入5 mL浓硝酸溶液，加热浓缩后转移至50 mL 容量瓶，以Milli-Q去离子水稀释至刻度，摇匀，此待测水样供原子吸收测定用。3．吸光度的测定 设置好测定条件参数，待仪器稳定后，升温空烧石墨管，用微量分液器由稀到浓向石墨管中依次注入40 uL标准溶液及待测水样，测得各份溶液的吸光度。 五、数据记录：

原子吸收光谱实验报告

原子吸收光谱定量分析实验报告班级：环科10-1 姓名：王强学号：2010012127 一、实验目的： 1．了解石墨炉原子吸收分光光度计的使用方法。 2．了解石墨炉原子吸收分光光度计进样方法及技术关键。 3.学会以石墨炉原子吸收分光光度法进行元素定量分析的方法。 二、实验原理： 在原子吸收分光光度分析中，火焰原子吸收和石墨炉原子吸收是目前使用最多、应用范围最广的两种方法。相对而言，前者虽然具有振作简单、重现性好等优点而得到广泛应用，但该法由于雾化效率低、火焰的稀释作用降低了基态原子浓度、基态原子在火焰的原子化区停留时间短等因素限制了测定灵敏度的提高以及样品使用量大等方面的原因，对于来源困难、鹭或数量很少的试样及固态样品的直接分析，受到很大的限制。石墨炉原子化法由于很好地克服了上述不足，近年来得到迅速的发展。 石墨炉原子吸收方法是利用电能使石墨炉中的石墨管温度上升至2000 ~ 3000 ℃的高温，从而使待测试样完全蒸发、充分的原子化，并且基态原子在原子化区停留时间长，所以灵敏度要比火焰原子吸收方法高几个数量级。样品用量也少，仅 5 ~ 100 uL。还能直接分析固体样品。该方法的缺点是干扰较多、精密度不如火焰法好、仪器较昂贵、操作较复杂等。 本实验采用标准曲线法，待测水样品用微量分液器注入，经过干

燥、灰化、原子化等过程对样品中的痕量镉进行分析。 三、仪器和试剂： 1．仪器 由北京瑞利分析仪器公司生产的WFX-120型原子吸收分光光度计。 镉元素空心阴极灯 容量瓶 50 mL（5只）微量分液器0.5 ~ 2.5 mL及5 ~ 50 uL 2．试剂 100 ng/mL镉标准溶液（1%硝酸介质） 2 mol/L硝酸溶液 四、实验步骤： 1．测定条件 分析线波长：228.8 nm 灯电流：3 mA 狭缝宽度：0.2 nm 干燥温度、时间：100℃、15 s 灰化温度、时间：400℃、10 s 原子化温度、时间：2200℃、3 s 净化温度、时间：2200℃、2 s 保护气流量：100 mL/min 2．溶液的配制 取4只50 mL容量瓶，分别加入0 mL、0.125 mL、0.250 mL、0.500 mL浓度为100 ng/mL的镉标准溶液，再各添加2.5 mL硝酸溶液（2 mol/L），然后以Milli-Q去离子水稀释至刻度，摇匀，供原子吸收测

南京大学-氢原子光谱实验报告

氢原子光谱 一．实验目的 1．熟悉光栅光谱仪的性能和用法 2．用光栅光谱仪测量氢原子光谱巴尔末系数的波长，求里德伯常数 二．实验原理 氢原子光谱是最简单、最典型的原子光谱。用电激发氢放电管(氢灯)中的稀薄氢气(压力在102Pa 左右)，可得到线状氢原子光谱。瑞士物理学家巴尔末根据实验结果给出氢原子光谱在可见光区域的经验公式 2 024 H n n λλ=- （1） 式中H λ为氢原子谱线在真空中的波长。0364.57nm λ＝是一经验常数。n 取3,4,5等整数。 若用波数表示，则上式变为 221 112H H R n νλ?? = =- ??? （2） 式中H R 称为氢的里德伯常数。 根据玻尔理论，对氢和类氢原子的里德伯常数的计算，得 () () 242 2 3 0241/Z me Z R ch m M ππε= + （3） 式中M 为原子核质量，m 为电子质量，e 为电子电荷，c 为光速，h 为普朗克常数，0ε为真空介电常数，Z 为原子序数。 当M →∞时，由上式可得出相当于原子核不动时的里德伯常数(普适的里德伯常数)

() 242 2 3 024me Z R ch ππε∞= （4） 所以 () 1/Z R R m M ∞ = + （5） 对于氢，有 () 1/H H R R m M ∞ =+ （6） 这里H M 是氢原子核的质量。 由此可知，通过实验测得氢的巴尔末线系的前几条谱线j 的波长，借助（6）式可求得氢的里德伯常数。 里德伯常数R ∞是重要的基本物理常数之一，对它的精密测量在科学上有重要意义，目前它的推荐值为()=10973731.56854983/R m ∞ 表1为氢的巴尔末线系的前四条波长表 表1 氢的巴尔末线系波长 值得注意的是，计算H R 和R ∞时，应该用氢谱线在真空中的波长，而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1λλλ?真空空气＝＋，氢巴尔末线系前6条谱线的修正值如表2所示。 表2 真空—空气波长修正值

阶段性研究报告

石河子大学 大学生创新创业训练项目 中期研究报告 项目名称：溶质运移条件下土壤穿透曲 线（BTC）的试验方法研究立项人：高东翔 指导教师：李明思、蓝明菊 二〇一二年十二月二十日

1. 研究背景及意义 土壤盐碱化以及外来溶质随水分在土壤中的迁移问题是引起农业土壤环境问题的两大重要因素，也是当今世界的研究热点。我国水资源短缺，发展农业节水灌溉技术对我国农业发展尤为重要。一些地区污水灌溉直接导致了粮食污染、土壤污染及地下水污染，继而影响到人们的健康。另外，农田中大量施用化肥和农药也造成土壤环境恶化，甚至导致地下水污染。为了防止土壤的污染，必须制定有效的防治规划，采用合理的措施。而要建立合理的控制措施，必须首先了解外来溶质在土壤中运移的规律，这对于本身含有盐碱的土壤来说也是治理的先决条件。 水动力弥散系数是多孔介质中的对流弥散和分子扩散之和，它能够综合反映溶质在土壤中的运移特性，水动力弥散系数是研究土壤溶质运移的一个重要参数。对于研究污水灌溉后污染物质在土壤中的运移规律，化肥、农药在农田的运移规律，盐碱地水盐运动规律，地下水资源保护，它是一个不可少的参数。土壤溶质穿透曲线成为人们研究土壤溶质迁移特性必不可少的工具[4]。用穿透曲线法求解水动力弥散系数，其概念清楚，计算简便，已在国内外广泛应用。 自Taylor（1951）利用单毛管描述土壤溶质穿透曲线以来，开始了利用土壤溶质穿透曲线来揭示土壤溶质的迁移机制，特别Nielsen和Bigger（1961，1962，1963）通过实验研究，对土壤溶质穿透曲线及土壤溶质迁移机制作了广泛评述，此后有许多文献报道了相关研究成果。

激光拉曼光谱实验报告

激光拉曼光谱实验报告 摘要：本实验研究了用半导体激光器泵浦的3Nd + ：4YVO 晶体并倍频后得到的532nm 激 光作为激发光源照射液体样品的4CCL 分子而得到的拉曼光谱，谱线很好地吻合了理论分析的4CCL 分子4种振动模式，且频率的实验值与标准值比误差低于2%。又利用偏振片及半波片获得与入射光偏振方向垂直及平行的出射光，确定了各振动的退偏度，分别为、、、，和标准值0和比较偏大。 关键词:拉曼散射、分子振动、退偏 一， 引言 1928年，印度物理学家拉曼（）和克利希南（）实验发现，当光穿过液体苯时被分子散射的光发生频率变化，这种现象称为拉曼散射。几乎与此同时，苏联物理学家兰斯别而格（）和曼杰尔斯达姆（）也在晶体石英样品中发现了类似现象。在散射光谱中，频率与入射光频率0υ相同的成分称为瑞利散射，频率对称分布在0υ两侧的谱线或谱带01υυ±即为拉曼光谱，其中频率较小的成分01υυ-又称为斯托克斯线，频率较大的成分01υυ+又称为反斯托克斯线。这种新的散射谱线与散射体中分子的震动和转动，或晶格的振动等有关。 拉曼效应是单色光与分子或晶体物质作用时产生的一种非弹性散射现象。拉曼谱线的数目，位移的大小，谱线的长度直接与试样分子振动或转动能级有关。因此，与红外吸收光谱类似，对拉曼光谱的研究，也可以得到有关分子振动或转动的信息。目前拉曼光谱分析技术已广泛应用于物质的鉴定，分子结构的研究谱线特征。 20世纪60年代激光的问世促进了拉曼光谱学的发展。由于激光极高的单色亮度，它很快被用到拉曼光谱中作为激发光源。而且基于新激光技术在拉曼光谱学中的使用，发展了共振拉曼、受激拉曼散射和番斯托克斯拉曼散射等新的实验技术和手段。 拉曼光谱分析技术是以拉曼效应为基础建立起来的分子结构表征技术,其信号来源于分子的振动和转动。它提供快速、简单、可重复、且更重要的是无损伤的定性定量分析，无需样品准备，样品可直接通过光纤探头或者通过玻璃、石英、和光纤测量。拉曼光谱的分析方向有定性分析、结构分析和定量分析。

课题研究阶段性工作报告

《班班通与传统教学的融合》 课题研究阶段性工作报告 本课题从2013年12月开始通过文献分析，掌握班班通应用效益相关资料，利用调查研究法、访谈法，首先对学校管理、软硬件环境、资源共建共享、应用研究、教师培训等方面进行分析研究，为问题解决提供前期准备工作，再到2014年4月开始依据上一阶段得到的制约因素，借鉴国内外相关研究成果，进入课题申请和研究阶段，利用系统方法构建出班班通应用效益与传统教学融合的具体策略，通过讨论研究、论文撰写和课堂实践描绘出推进班班通效益的模型。在得知课题得以立项后，本课题组所有成员欣喜若狂，学校领导特别重视，马上组织了开题大会，邀请了县市级专家和课题组成员一起研讨今后课题研究步奏和具体的实施过程。经过将近一年半的贯彻实施，具体深入地开展教学研究活动，在一次次学习、实践、研讨、交流、改进、调整等实实在在的工作中，我们真实地听到了自己成长的脚步声。 凭借一线教师的有利条件，以课堂为实验基地，通过学习交流及在语文、数学、英语课堂教学上进行探索和实践，找到与班班通最为和谐的交汇点，从而更好地开展新课改，促进课堂教学质量的提高。本学年我们进入了课题研究的实施阶段，如何结合新课程教学理念，以更多方式深入地进行课题研究，从多方面具体地体现和展示本课题的实验情况和效果，是我们这一年课题研究的工作重点。我们工作虽紧张，可却感觉很充实，虽然很忙碌，可我们却在不断成长，成功的喜悦与研究的困惑并存着。现将我们课题组的工作进展及成果、课题组活动做法及体会汇报如下： 一、搜集资料，理论准备 研究课题，就必须多途径地学习理论知识。于是本课题组在开题之初就组织实验教师学习了《义务教育学科课程标准（2011版）》；《新课程中的教学技能的变化》；《课程研究方法论》、《基础教育课程改革纲要》、《多媒体学习环境的构建》（王清、黄国华）、《媒体组合和学习步调对多媒体学习影响的眼动实验研究》（王玉琴、王成伟）、《多媒体学习——视觉信息与言语信息的系统整合》（苏爱玲、侯继仓）等理论书籍。 通过理论学习使实验教师深刻地认识到将“班班通”正确灵活地使用的教学和传统教学模式的优势互补打造真正的教师省力，学生轻松的优质课堂。 二、培训设备，操作准备

实验31 原子发射光谱观测分析(实验报告)

实验31（A ）原子发射光谱观测分析 【实验目的】 1． 学会使用光学多通道分析器的方法 2． 通过对钠原子光谱的研究了解碱金属原子光谱的一般规律 3． 加深对碱金属原子中外层电子与原子核相互作用以及自旋与轨道运动相互作用的了解 【实验仪器】 光学多通道分析器、光学平台、汞灯、钠灯、计算机 【原理概述】 钠属碱金属原子类，碱金属原子和氢原子一样，都只有一个价电子。但在碱金属原子中除了一个价电子外，还有内封闭壳层的电子，这些内封壳层电子与原子核构成原子实。价电子是在原子核和内部电子共同组成的力场中运动。原子实作用于价电子的电场与点电荷的电场有显著的不同。特别是当价电子轨道贯穿原子实时（称贯穿轨道），这种差别就更为突出。因此，碱金属原子光谱线公式为： ()()2 22*12*2 11~l l n R n R n n R μμν--'-'=???? ??-=' 其中ν ~为光谱线的波数；R 为里德堡常数。 n '与n 分别为始态和终态的主量子数 *2n 与*1n 分别为始态和终态的有效量子数 l '与l 分别为该量子数决定之能级的轨道量子数 l ''μ与l μ分别为始态和终态的量子缺（也称量子改正数，量子亏损） 根据就的波尔理论，在电子轨道愈接近原子中心的地方，μ的数值愈大。当轨道是贯穿轨道实，μ得数值还要大些。因为这时作用在电子上的原子核的有效电荷Z eff 有很大程度的改变。在非常靠近原子核的地方，全部核电荷作用在电子上。而距离很远的，原子核被周围电子屏蔽，以致有效核电荷1→eff Z 。因此s 项的μ值最大，而对p 项来说就小一些，对于d 来说还更小，由此类推。因而量子缺μ的大小直接反映原子实作用于价电子的电场与点电荷近似偏离的大小 对于钠原子光谱分如下四个线系 主线系：s np 3~→=ν 锐线系：p ns 3~→=ν 漫线系：p nd 3~→=ν 基线系：d nf 3~→=ν

《氢原子光谱》报告

氢原子光谱研究 姓名：___________ 学号：___________ 院系：___________

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:

（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

基础物理研究性实验报告-氢原子光谱

北航物理实验研究性报告 氢原子光谱和里德伯常数的测量及对钠黄双线能否被分辨的探讨

摘要 本文基于氢原子光谱和里德伯常数的测量的实验，简要介绍了实验的原理、步骤、仪器，并对实验数据进行处理。最后主要对实验过程中未能观察到钠黄双线被分辨这一现象进行了探讨，并提出了光栅刻痕数量不够和爱里斑的干扰这两种可能的原因去尝试解释实验现象，最后根据实验现象结合理论分析得出了合理的结论。 关键词：光栅，钠黄双线，爱里斑

实验重点 （1）巩固、提高从事光学实验和使用光学仪器的能力（分光仪的调整和使用）； （2）掌握光栅的基本知识和方法； （3）了解氢原子光谱的特点并使用光栅衍射测量巴尔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——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； 实验原理 一、光栅及其衍射 波绕过光栅而传播的现象称为衍射。具有周期性的空间结构的衍射屏称为“栅”。当波源与接收器距离衍射屏都是无限远时所产生的衍射称为夫琅禾费衍射。 光栅是使用最广泛的一种衍射屏。在玻璃上刻画一组等宽度、等间隔的平行狭缝就形成了一个投射光栅；在铝膜上刻画出一组端面为锯齿形的刻槽可以形成一个反射光栅；而晶格原子的周期排列则形成了天然的三维光栅。 本实验采用的是通过明胶复制的方法做成的投射光栅。它可以看成是平面衍射屏上开有宽度为a 的平行狭缝，缝间的不透光的部分的宽度为b ，d=a+b 称为光栅常数。光栅夫琅禾费衍射的具体理论主要有以下几个结论： 1、光栅衍射可以看成是单缝衍射和多缝干涉的综合。当平面单色光正入射到光栅上市，其衍射光振幅的角分布单缝衍射因子乘积，即沿方向的衍射光强 22 0sin sin ()( )( )sin N I I α βθα β = 式中，sin /u a πθλ=，sin /d βπθλ=，N 是光栅的总缝数。 当时，也等于0，，形成干涉极大；当时，但不等于0时，，形成干涉极小。它说明：在相邻的两个主极大之间有N-1个极小、N-2个次级大；N 数越多，主极大的角宽度越小。 2、正入射时，衍射的主极大位置由光栅方程决定，单缝衍射因子不改变主极大的位置，只

红外光谱实验报告

红外光谱实验报告 一、实验原理： 1、红外光谱法特点： 由于许多化合物在红外区域产生特征光谱，因此红外光谱法广 泛应用于这些物质的定性和定量分析，特别是对聚合物的定性 分析，用其他化学和物理方法较为困难，而红外光谱法简便易 行，特别适用于聚合物分析。 2、红外光谱的产生和表示 红外光谱定义：分子吸收红外光引起的振动能级跃迁和转动能级跃 迁而产生的吸收信号。 分子发生振动能级跃迁需要的能量对应光波的红外区域分类为： i.近红外区：10000-4000cm-1 ⅱ.中红外区：4000-400cm-1——最为常用，大多数化合物的化键振 动能级的跃迁发生在这一区域。 ⅲ.远红外区：400-10cm-1 产生红外吸收光谱的必要条件： 1）分子振动：只有在振动过程中产生偶极矩变化时才能吸收红外辐射。 ⅰ.双原子分子的振动：（一种振动方式）理想状态模型——把两个 原子看做由弹簧连接的两个质点，用此来 描述即伸缩振动；

图1 双原子分子的振动模型 ⅱ.多原子分子的振动：（简正振动，依据键长和键角变化分两大类） 伸缩振动：对称伸缩振动 反对称伸缩振动 弯曲振动：面内弯曲：剪切式振动 （变形振动）平面摇摆振动 面外弯曲振动：扭曲振动 非平面摇摆振动 ※同一种键型，不对称伸缩振动频率大于对称伸缩振动频率，伸缩振动频率大于弯曲振动频率。 ※当振动频率和入射光的频率一致时，入射光就被吸收，因而同一基团基本上总是相对稳定地在某一特定范围内出现吸收峰。ⅲ.分子振动频率： 基频吸收（强吸收峰）：基态到第一激发态所产生分子振动 的振动频率。 倍频吸收（弱吸收峰）：基态到第二激发态，比基频高一倍 处弱吸收，振动频率约为基频两倍。 组频吸收（复合频吸收）：多分子振动间相互作用，2个或

阶段研究成果报告

子课题：团队活动对学生行为习惯养成的作用 中期报告 固堤中心学校 我们固堤街道中心学校自2009年9月至今，以课题《团队活动对学生行为习惯养成的作用》为平台和触发点，从课题确定、申报、制定研究计划和实施方案、等方面有条不紊地进行着，取得了良好的效果，在研究过程中教师们有了一些心得体会，同时也遇到了不少问题，现从以下几方面进行阶段性小结。 一、课题的提出 “德育为首，育人为本”是我校教育工作的一个重点，我们要始终坚持“德育就是质量”的理念，加强校风、班风、学风建设，着力培养学生的良好行为习惯。加强和改进未成年人思想道德建设，是培育中国特色社会主义事业合格建设者和接班人的重大举措，是关系国家前途和民族命运的希望工程，也是关系亿万家庭切身利益的民心工程。现在的未成年人，几年十几年后就是中国特色社会主义事业的接班人，他们将承担起开创中国特色社会主义事业新局面、实现中华民族伟大复兴的历史重任。 教育是社会主义现代化建设的基础，少先队、共青团、学生会是学校德育的重要阵地。学校教育能否培养出数量足够、素质优良的人才，在很大程度上取决于对学校德育的管理。少先队、共青团、学生会工作任重道远、千头万绪，是班集体的组织者、教育者和引导者，是学校德育工作的得力助手，是推进素质教育和少先队事业蓬勃发展的积极力量。 行为习惯是做人的基础，加强学生行为习惯的培养，是加强学校德育工作的永恒主题，也是德育的基础性工作。要通过基础行为习惯的培养，使学生懂文明，讲礼貌，树立良好的精神风貌和良好心理品质，养成遵纪守法的好习惯，树立公德意识，从而促进学生学习习惯、生活习惯的养成，为成功人生奠定坚实的基础。

抓好少先队、共青团、学生会工作取得新发展的基础，是学校德育工作取得成功的关键，加强少先队、共青团、学生会基础建设的实施与操作是学校作为对未成年人进行思想道德教育的主渠道，应真正担负起教书育人的神圣职责，把德育工作摆在素质教育的首要位置，贯穿于教育教学的各个环节，切实抓紧抓好。 二、课题研究目标与内容 1、积极探索未成年人思想道德建设规律，不断创新德育工作的机制、内容、方法和途径，积极开展专项研究、案例分析、心理辅导和形式多样的专题教育活动，提高德育工作的针对性和实效性。 2、加强学生养成教育，遵循中学生思想道德建设的规律和特点，开展丰富多彩的团队活动，培养学生良好的行为习惯 3、通过课题研究，充分发挥团、队、会组织的优势，根据客观的社会生活条件和学生身心发展规律，有创新地组织教育情境，严格要求训练，使青少年学生按照新时期社会发展所需的政治思想、世界观、道德规范调节自己的行为，使他们成为思想过硬、社会所需的人才。 三、课题研究的方法及步骤 基本方法：1、学校团队活动以主旋律教育内容为主。完善了团支部的建设，发展了新团员，各班干部凝聚力得到了加强。在中学共青团员中普遍开展以马列主义、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想为主线的共产主义理想培养活动；以“奉献、友爱、互助、进步”为准则的志愿服务意识培养活动等等。在中学共青团员中普遍开展团员“三会一课”和团员教育评议、政治理论讲座等活动以加强共青团的思想政治素质建设。 2、学校团队活动以学校阵地为主，兼顾校外社会实践基地。譬如，在中学里普遍建立“团校”等阵地开展教育活动。同时，积极拓

原子吸收光度法实验报告

原子吸收光谱分析实验 一、目的要求 1.了解原子吸收光谱仪的基本构造、原理及方法； 2.了解利用原子吸收光谱仪进行测试实验条件的选择； 3.掌握原子吸收光谱分析样品的预处理方法； 4.学会应用原子吸收光谱分析定量测量样品中的常/微量元素含量。 二、实验原理 1、原子吸收光谱分析的原理 当光源发射的某一特征波长的辐射通过原子蒸气时，被原子中的外层电子选择性地吸收，透过原子蒸气的入射辐射强度减弱，其减弱程度与蒸气相中该元素的基态原子浓度成正比。 当实验条件一定时，蒸气相中的原子浓度与试样中该元素的含量（浓度）成正比。因此，入射辐射减弱的程度与该元素的含量（浓度）成正比。 朗伯—比尔吸收定律：cL 1lg lg 0K T I I A === 式中：A —吸光度 I —透射原子蒸气吸收层的透射辐射强度 I 0—入射辐射强度 L —原子吸收层的厚度 K —吸收系数 c —样品溶液中被测元素的浓度 原子吸收光谱分析法就是根据物质产生的原子蒸气对特定波长光的吸收作用来进行定量分析的。 2、原子吸收光谱仪的结构及其原理

原子吸收光谱分析法所使用的仪器称为原子吸收光谱仪或原子吸收分光光度计，一般由四部分构成，即光源、原子化系统、分光系统和检测显示系统组成。 图4-1 原子吸收光谱仪结构示意图 （1）光源 光源的作用是辐射待测元素的特征谱线，以供测量之用。要测出待测元素的特征谱线和峰值吸收，就需要光源辐射出的特征谱线宽度必须很窄，目前空心阴极灯是最能满足要求的理想的锐线光源。 （2）原子化系统 样品的原子化作为原子吸收光谱测试的主要环节，在很大的程度上影响待测样品中元素的灵敏度、干扰、准确度等。目前原子化技术有火焰原子化和非火焰原子化两类。常用的原子化器有混合型火焰原子化器、电热石墨炉原子化器、阴极溅射原子化器和石英炉原子化器等。 （3）分光系统 分光系统的作用是把待测元素的共振线（实际上是分析线）与其他谱线分离出来，只让待测元素的共振线能通过。该系统主要由色散元件（常用的是光栅）,入射和出射狭缝，反射镜等组元素组成，其中色散原件（光栅、棱镜）是分光系统中的关键部件。 （4）检测显示系统 检测显示系统主要由检测器，放大镜和对数变换器及显示装置组成。检测器

研究报告及阶段性成果

小学小班化教学的实施策略研究阶段 性研究报告 晓静 一、课题提出的背景与意义。 （一）课题提出的原因。 一是现代社会、经济发展的必然要求。随着我国改革开放和现代化建设逐步推向深入，对人才的需求越来越多，要求越来越高，从某种程度上说，以前的“大班化”、“一统式”教育模式已越来越不适应现代化人才培养的需要，现代社会发展呼唤多才多艺、富有创新意识的新型人才，可以这么说，我国的社会主义现代化进程孕育了“小班化教学”。 二是符合家长需要和生源逐年递减的实际情况。近年来，我乡经济的快速持续发展，大大提高了广大村民的物质生活水平，人民群众在不断提高物质生活质量的同时，对子女教育要求也有了更加强烈的反应，人们进一步提高了对教育的要求。而我校每年新生人数逐年减少，教育资源包括师资和校舍条件相对宽裕，提高每个学生充分享受教育资源的比将可能变成现实。在这种情况下，通过“小班化教学”的实验研究，可以充分利用和优化配置现有的教育资源，探索一条全面提高教育质量的有效途径。 ﹙二﹚本课题国外研究的历史和现状。 小班化教育教学已是世界性的教育发展趋势。从世界上来看，欧美等一些中等发达国家和地区已普遍应用这一模式。我们的周边国

家，无论是经济相对发达国家或落后国家，基本上是实行小班化教育教学，像我们这样大的班额几乎是没有的。从我们国来看，、、、、等省市从1996年前后已开始进行小学小班化教育教学实验研究。从我们省来看，、、等，也早已进行了小班化教育教学实验。十五期间，教体局教育教研中心组织了5所小学，参加了“小学小班化教育教学”课题实验，对提高小学素质教育，提高教师教育教学水平、合理利用教育教学资源等进行了初步的探讨研究，并取得了阶段性的成果，积累了进一步研究实验的一手资料。 ﹙三﹚课题研究的创新之处与研究价值。 我校已经实施了多年的小班化教学，如何让我校“小班化”课堂教学达到高效，我们必须找到一个抓手，找准一个着力点、一个突破口，经研究，决定将着眼于“小班化高效课堂的实施策略研究”，争取经过一个阶段研究，使教师的教学观、学生观、课程观、评价观等方面得到较大幅度的提高，努力为学生营造和谐课堂，使学生在课堂上有效地甚至高效地互动、合作，发展学生学习的主观能动性，为学生终身的发展奠定良好的基础。通过对当下课堂教学现状的调查分析，找出问题，研究对策，有针对性地进行调整和优化，以达到让学生轻松愉快的学习，提高每一节课的效率，促进师生的共同发展的目的。同时，利用该课题研究，打造一支素质优良的教师队伍，促进学校教育科研发展，努力提升学校教育科研特色的涵。 二、本课题研究的目标、研究容。 ﹙一﹚本课题研究的目标:

火焰原子吸收光谱法实验报告

原子吸收光谱实验报告 一、实验目的 １. 学习原子吸收光谱分析法的基本原理; ２．了解火焰原子吸收分光光度计的基本结构,并掌握其使用方法； 3．掌握以标准曲线法测定自来水中钙、镁含量的方法。 二、实验原理 1．原子吸收光谱分析基本原理 原子吸收光谱法（AAS)是基于:由待测元素空心阴极灯发射出一定强度和波长的特征谱线的光,当它通过含有待测元素的基态原子蒸汽时，原子蒸汽对这一波长的光产生吸收，未被吸收的特征谱线的光经单色器分光后,照射到光电检测器上被检测，根据该特征谱线光强度被吸收的程度，即可测得试样中待测元素的含量。 火焰原子吸收光谱法是利用火焰的热能,使试样中待测元素转化为基态原子的方法。常用的火焰为空气—乙炔火焰，其绝对分析灵敏度可达10-9g，可用于常见的30多种元素的分析,应用最为广泛。 2．标准曲线法基本原理 在一定浓度范围内,被测元素的浓度（c）、入射光强(Ｉ0）和透射光强(Ｉ）符合Lambeｒｔ-Ｂeｅr定律：I=I0×（10-aｂｃ)(式中a为被测组分对某一波长光的吸收系数，b为光经过的火焰的长度）。根据上述关系,配制已知浓度的标准溶液系列,在一定的仪器条件下，依次测定其吸光度，以加入的标准溶液的浓度为横坐标，相应的吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。试样经适当处理后,在与测量标准曲线吸光度相同的实验条件下测量其吸光度，在标准曲线上即可查出试样溶液中被测元素的含量,再换算成原始试样中被测元素的含量。 三、仪器与试剂 1. 仪器、设备: TAS－990型原子吸收分光光度计;钙、镁空心阴极灯；无油空气压缩机;乙炔钢瓶；容量瓶、移液管等。 2.试剂 碳酸镁、无水碳酸钙、１mol?Ｌ－1盐酸溶液、蒸馏水 3．标准溶液配制 (1）钙标准贮备液（10０0μg?mＬ-1）准确称取已在11０℃下烘干２h的无水碳酸钙0.6２5０ｇ于1０0ｍL烧杯中,用少量蒸馏水润湿，盖上表面皿，滴加１mol?L－1盐酸溶液,至完全溶解，

如何撰写课题结题报告(参考)

如何撰写课题结题报告（参考） 对于一个科研课题来说，撰写结题报告是课题研究的最后一个程序。 结题报告如何撰写呢？尽管研究方法各有不同，具体的撰写因而也各有所异，但是，从其基本的格式来说，它们还是有一定的规律可循的。就其结构而言，教育研究报告的一般结构是： 1.研究报告的题目 研究报告的题目就是课题的研究报告。如“小学三年级数学思维能力训练报告”；“‘成功教育’实验报告”；“‘和谐教育实验'阶段性成果研究报告”；“‘初中语文教学思维训练’实验报告”；“利用电教媒体优化课堂结构，促进教学目标的实现---初中课堂教学TET模式实验报告”等等。一般在题目下面都应该写清楚课题研究组或课题研究报告撰写人姓名。 2.研究问题的提出 问题的提出实际上就是研究报告的开头部分，有如“引言”的功能。这部分主要内容是写清楚这一课题的研究目的、研究背景、价值和意义，以及这一课题目前在国内外研究的主要成果、现状，研究这一课题预计所要解决的问题以及研究理论框架。在这一部分还要分析清楚研究假设是什么，假设用语是否明确、是否具有可检验性，对课题假设要进行充分的论证，当然可以参考课题立项申请报告中的有关内容。 3.课题研究的方法 在这一部分主要写明进行这一课题研究所选用的方法。包括： （1）根据课题的特点，选用何种研究方法。 （2）研究对象（即样本）的取样方法、数量（即容量）、条件（即研究前所具备的水平）。要求取样方法科学，样本容量合适且具有代表性。 （3）根据所选用的研究方法确定研究设计。 （4）明确操作定义。即对课题研究中所涉及的相关概念给出明确的定义或解释，使研究更具有可操作性。 （5）对研究的变量给出明确、具体的测量方法和统计检验方法。 （6）对课题研究的无关变量给出控制方法。 （7）课题的具体实施程序。即研究时间和步骤。 4.研究的结果 “课题研究成果”这个部分是整篇结题报告中最为重要的部分。一个结题报告写得好不好，是否能全面、准确地反映课题研究的基本情况，使课题研究成果具有推广价值和借鉴价值，就看这部分的具体内容写得如何。一般说来，这部分的文字内容所占的篇幅，要占整篇结题报告的一半左右。 “课题研究成果”这个部分内容的表述，要注意三个问题： 第一，不要只讲实践成果，不讲理论成果。一个结题报告的研究成果，应当包括理论成果和实践成果两个部分。不少的结题报告，是这样陈述研究成果的：我们通过研究，开设了几节公开课、观摩课，发表了多少篇论文，获得那一级奖，在CN刊物和那些汇编上发表了几篇文章，有多少学生参加什么竞赛获得了那些奖项。或者是，通过研究，学生的学习成绩和学习能力获得了哪些提高，教师的科研水平得到了哪些提高等等。这些是不是研究成果？是成果。但仅是属于实践成果。一篇结题报告，单单这样陈述，是远远不够的。因为这样的陈述，别人无

氢原子光谱实验报告

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