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原子光谱实验

  1. 实验负责人:王春亮
  2. 小组成员:张贵银,白海会

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1、科学素养

(1) 光谱学的发展历程
(2) 波尔模型的建立过程
(3) 原子光谱对于原子物理研究的作用
(4) 光谱学在现代科技中的应用

2、分层次实验教学内容

a)基础内容

(1) 氢/氘放电灯的基本结构与发光原理
(2) 光栅光谱仪的基本结构与工作原理
(3) 光栅光谱仪的使用方法
(4) 用光栅光谱仪观测氢/氘光谱
(5) 用标准光谱数据(例如:汞灯的谱线)校准光栅光谱仪
(6) 验证巴尔末公式
(7) 验证同位素效应

b)提升内容

(1) 光电倍增管电压对实验测量结果的影响
(2) 光谱仪狭缝大小对实验现象的影响

c)进阶内容

(1) 氦、氖原子发射光谱的观测
(2) 氮分子光谱的观测

d)高阶内容

(1) 自组光栅光谱仪
(2) 各类光源光谱的观测与分析
(3) 不同结构光栅光谱仪(例如:便携式光纤光谱仪)的使用

3、能力培养

(1) 光电仪器的使用与调节
(2) 原子的基本物理模型
(3) 原子能量变化与辐射光子的对应关系
(4) 根据实验现象优化实验参数
(5) 实验数据的采集、可视化与分析

4、知识点

(1) 巴尔末公式
(2) 里德堡公式
(3) 氢原子能级结构
(4) 同位素效应
(5) 线状谱、带状谱和连续谱
(6) 光栅分光原理
(7) 光栅光谱仪的基本结构与工作原理
(8) 光电探测技术(CCD探测器、光电倍增管模/数转换的基本原理)
(9) 光栅光谱仪的校准
(10)光栅光谱仪的分辨率

5、学科关联

原子与分子物理、光谱学天文学、量子光学、理论物理、发光材料与器件、生命科学与医学、环境科学……

6、延伸实验

(1)原子吸收光谱
(2)稀土离子荧光光谱研究
(3)太阳光谱的观测与研究

讨论区

欢迎大家留言讨论! — 乐永康 2019/12/05 13:01
感谢王老师。 — 乐永康 2020/02/15 21:55