1、一、基本结构与概念一、基本结构与概念v碱金属原子结构模型:外层一个价电子围绕原子实运动,原子实的净电荷Z是1。v在价电子场的作用下,正、负电荷的中心不再重合,原子实被极化,价电子受库电场和偶极距的共同作用。v价电子的势能:v类氢原子的能级:222eeVCrr 21nHEhcRn 一、基本结构与概念一、基本结构与概念vNa原子光谱二、实验和数据记录:二、实验和数据记录:v实验仪器:v44W型平面光栅光谱仪采用水平非对称光学系统。二、实验和数据记录:二、实验和数据记录:v2、钠原子光谱图(300nm-500nm):二、实验和数据记录:二、实验和数据记录:v2、钠原子光谱图(500nm-650nm)
2、:二、实验和数据记录:二、实验和数据记录:利用在原子与分子数据库中(Http:/ 2(nmnm)主线系主线系3p-3s3p-3s589.00 589.00 589.61 589.61 4p-3s4p-3s330.26 330.26 330.26 330.26 漫线系漫线系4d-3p4d-3p568.41 568.41 568.95 568.95 5d-3p5d-3p497.85 497.85 498.29 498.29 锐线系锐线系5s-3p5s-3p615.47 615.47 616.17 616.17 6s-3p6s-3p514.88 514.88 515.36 515.36 三、数据处理
3、v由于个谱线都有一个固定项,因此,同一谱线系中的谱线的波数差中没有这一固定项。例如,在锐线系中的两条相邻谱线系的波数差为122211()(1)vvRnsns 122211(1)vvRnn上式中n=n+s。根据锐线系中的两根相邻谱线就可以求得s的值。为计算方便,令n=m+a,其中m为整数,a为正小数,里德伯常数 R=109737.31cm-1。里德伯表插值法v以锐线系:5s-3p 615.47nm和616.17nm(平均615.82nm);6s-3p 514.88nm和515.36nm(平均515.12nm)为例。111116238.51/615.82vcmTnm121119412.95/515
4、.12vcmTnm12|3174.44/vvcm查里德伯表可知,这个值介乎于3138.65nm和3185.27nm,即n介乎于3.64与3.66之间。利用线性插值法可知:里德伯表插值法(高铁军,朱俊孔,近代物理实验,山东大学出版社,2000年)里德伯表插值法v所以(m+a)=n=3.635;v因此n1=3.635 n2=4.635v由于n-l=m+a,令n=5,得l=1.365v即量子缺l=1.365。120.64 0.620.64*(3185.27 3174.44)0.6353185.27 3138.65a单变量求解法(Excel软件处理)v“单变量解”是一组命令的组成部分,这些命令有时也称作假设分析工具。如果已知单个公式的预期结果,而用于确定此公式结果的输入值未知,则可使用“单变量求解”功能,通过单击“工具”菜单上的“单变量求解”即可使用“单变量求解”功能。31222(3)(4)sRRAvvpp单变量求解法(Excel软件处理)实验总结v从上面的计算过程来看,用里德堡表插值法进行计算量子缺比较繁琐,用Excel软件进行数值计算过程简单。v从计算的结果来看,Excel的运算精度要优于里德堡插值表法。这是显然的,因为里德堡表法里列出的波数只保留到小数点后第二位,而且有效量子数的划分也是以0.02为单位,还要用到线性插值法进行计算,这就限制了运算精度的提高。