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氢原子光谱中文摘要：本实验用三棱镜对汞原子光谱进行测量，得出定标曲线；再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，三棱镜，汞原子光谱 中图分类号：O433.4Hydrog e n Atom Spectr u mAbstra c t: The experi m ent used a prism to measur e the atomic spectr o scopy of mercur y , obtain e d calibr a tion curve. Then it measur e d the spectr u m of the hydrog e n atom, obtain e d the Balmer line system ’s wavele n gth, findin g the Rydber g consta n t. Finall y , the experi m ent has some discus s ions.Key words: Hydrog e n atom spectr u m, Rydber g consta n t, Balmer line is, prism, mercur y atomic spectr o scopy 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。
实验三氢原子光谱的研究引言氢原子的结构最简单，它的线光谱明显地具有规律，早就为人们所注意。
各种原子光谱的规律性的研究正式首先在氢原子上得到突破的，氢原子又是一种典型的最适合于进行理论与实验比较的原子。
本世纪上半世纪中对氢原子光谱的种种研究在量子论的发展中多次起过重要作用。
1913年玻尔建立了半经典的氢原子理论，成功地解释了包括巴耳末线系在内的氢光谱的规律。
事实上氢的每一谱线都不是一条单独的线，换言之，都具有精细结构，不过用普通的光谱仪器难以分析，因而被当作单独一条而已。
这一事实意味氢原子的每一能级都具有精细结构。
1916年索末菲考虑到氢原子中原子电子在椭圆轨道上近日点的速度已经接近光速，他根据相对论力学修正了玻尔的理论，得到了氢原子能级精细结构的精确公式。
但这仍是一个半经典理论的结果。
1925年薛定谔建立了波动力学<即量子力学中的薛定谔方程），重新解释了玻尔理论所得到的氢原子能级。
不久海森伯和约丹<1926年）根据相对论性薛定谔方程推得一个比索末菲所得的在理论基础上更加坚实的结果；将这结果与托马斯(1926>推得的电子自旋轨道相互作用的结果合并起来，也得到了精确的氢原子能级精细结构公式。
尽管如此，根据该公式所得巴耳末系第一条的<理论）精细结构与不断发展着的精密测量中所得实验结果相比，仍有约百分之几的微小差异。
1947年蓝姆和李瑟福用射频波谱学方法，进一步肯定了氢原子第二能级中轨道角动量为零的一个能级确实比上述精确公式所预言的高出1057MHz<乘以谱郎克常数即得相应的能量值），这就是有名的蓝姆移动。
直到1949年，利用量子电动力学理论将电子与电磁场的相互作用考虑在内，这一事实才得到了解释，成为量子电动力学的一项重要实验根据。
实验目的1、学习摄谱、识谱和谱线测量等光谱研究的基本技术。
2、通过测量氢光谱可见谱线的波长，验证巴耳末公式的正确性，从而对玻尔理论的实验基础有具体了解。
一、实验目的1. 了解氢原子与氘原子的光谱特性。
2. 学习使用光栅光谱仪进行光谱测量。
3. 测定氢原子与氘原子的巴耳末系发射光谱的波长。
4. 通过实验，验证玻尔原子能级理论。
二、实验原理1. 根据玻尔的原子能级理论，氢原子的能级公式为：E_n = -13.6 eV / n^2，其中n为能级量子数。
2. 光谱线的波长与能级差有关，根据能量公式 E = hc / λ，可以得到光谱线的波长公式：λ = hc / (E_n - E_m)，其中h为普朗克常数，c为光速，E_n和E_m分别为两个能级的能量。
3. 氢原子的里德伯常数为R_H = 1.0973******** 10^7 m^-1。
三、实验内容1. 连接光栅光谱仪，调节光栅光谱仪至氢氘灯的波长范围。
2. 打开氢氘灯，调整光谱仪的探测器至最佳位置。
3. 采集氢原子与氘原子的巴耳末系发射光谱数据。
4. 利用光谱仪的数据处理软件，对光谱数据进行处理，得到氢原子与氘原子的巴耳末系发射光谱的波长。
四、数据处理1. 根据光谱数据，绘制氢原子与氘原子的巴耳末系发射光谱图。
2. 计算氢原子与氘原子的巴耳末系发射光谱的波长。
3. 利用里德伯常数，计算氢原子与氘原子的里德伯常数。
五、实验结果与分析1. 通过实验，得到氢原子与氘原子的巴耳末系发射光谱的波长。
2. 计算得到氢原子的里德伯常数为 1.0973******** 10^7 m^-1，与理论值相符。
3. 计算得到氘原子的里德伯常数为 1.0973******** 10^7 m^-1，与理论值相符。
六、结论1. 通过实验，验证了玻尔原子能级理论在氢原子与氘原子光谱中的应用。
2. 了解了氢原子与氘原子的光谱特性，以及光栅光谱仪的使用方法。
注：本实验报告仅供参考，具体实验步骤和数据可能因实验条件而异。
氢原子光谱实验报告氢原子光谱实验报告引言在物理学中，光谱分析是非常重要的一种实验手段。
通过光谱分析，可以清楚地看到物质的组成和性质。
作为最简单的原子，氢原子的光谱密切相关，因此它一直是原子光谱实验中最经典的案例之一。
在本次实验中，我们将收集氢原子的光谱数据，并分析其中的特征。
实验方法为了收集氢原子的光谱数据，我们需要使用光谱仪。
我们选择了一个封闭式光谱仪，它能够对光进行有效地控制和过滤。
实验前，我们对仪器进行了校准，并准备好了用于产生氢原子的气体。
实验过程中，我们通过管道将氢气引入到可控沸腾器储罐中，并使氢气沸腾。
然后，我们将光谱仪和氢气沸腾器连接起来，将光线通过气体，捕获光谱数据。
结果在实验过程中，我们采集了大量的光谱数据。
通过对这些数据的分析，我们得到了如下的结果：1.氢原子的吸收光谱分布于紫外线和可见光区域。
主要的发射线在红色、青色和紫色光谱区域出现。
2.对氢原子进行分析后，我们发现它在这三个光谱区域中分别有四条、两条和一条发射线。
我们将其编号为Hα, Hβ, Hγ, Hδ, Hε, Hζ和Hη线。
3.每条氢原子发射线的波长都具有独特的值。
通过使用Balmer公式，我们得到平均波长：Hα为656.3nm，Hβ为486.1nm，Hγ为434.0nm，Hδ为410.2nm，Hε为397.0nm和Hζ为388.9nm。
讨论通过实验结果，我们可以得出以下结论：1.氢原子发射线的波长与所远离原子核的能级之差呈线性关系。
因此，当氢原子从高能级跃迁到低能级时，必须以某一个波长的光子将能量释放出来。
2.当氢原子的电子从一个较高能级向自己的基态跃迁时，所释放的光子所对应的波长被称为氢原子的主发射线系列，其中包括Balmer系列、Lyman系列、Paschen系列等。
3.通过测量氢原子辐射的波长和频率，可以确定氢原子的各个能级。
这对于理解氢原子的物理性质非常重要。
结论本实验说明了如何收集氢原子光谱数据，包括使用光谱仪、气体储罐和校准设备等。
氢光谱实验报告氢光谱实验报告引言：氢光谱实验是物理学中非常重要的实验之一，通过研究氢原子的光谱，可以揭示物质的微观结构和能级分布。
本实验旨在通过观察氢原子的光谱线，分析其能级跃迁和波长变化规律，从而深入了解氢原子的性质。
实验步骤：1. 实验前准备：在实验开始之前，我们首先准备了氢气放电管、光栅光谱仪、高压电源等实验设备。
确保实验环境安全，并进行仪器校准。
2. 实验操作：将氢气放电管连接到高压电源上，调节电压和电流，使其能够产生稳定的放电。
然后将光谱仪与氢气放电管相连，调节仪器参数，使其能够准确记录光谱线的位置和强度。
3. 数据记录：在实验过程中，我们记录了不同电压和电流下氢气放电管所产生的光谱线的位置和强度。
通过这些数据，我们可以进一步分析氢原子的能级结构。
实验结果与分析：通过对实验数据的分析，我们观察到了氢原子的光谱线的特点。
在实验中，我们发现了一系列的光谱线，它们分布在不同的波长范围内。
这些光谱线的位置和强度与氢原子的能级跃迁有关。
根据氢原子的能级结构理论，我们可以将观察到的光谱线与氢原子的能级进行对应。
其中，巴尔末系列是最为明显的一组光谱线，它们对应着氢原子的基态到激发态的能级跃迁。
而帕邢系列和布拉开系列则对应着氢原子的其他能级跃迁。
通过测量不同光谱线的波长，我们可以得到氢原子不同能级之间的能量差。
根据这些能量差的计算结果，我们可以验证氢原子的能级结构理论，并进一步探究其内部结构和量子力学性质。
这对于理解原子物理学的基本原理和应用具有重要意义。
实验误差与改进：在实验过程中，我们注意到存在一些误差。
其中，仪器的精度和环境的干扰是主要的误差来源。
为了减小误差，我们可以采取一些改进措施，如提高仪器的精度和稳定性，减少外界干扰等。
结论：通过氢光谱实验，我们成功观察到了氢原子的光谱线，并分析了其能级跃迁和波长变化规律。
实验结果验证了氢原子的能级结构理论，并为进一步研究原子物理学提供了基础。
在今后的研究中，我们可以进一步探究其他元素的光谱特性，拓展对物质微观结构的认识。
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目录摘要： (1)关键字 (1)目录 (2)一．实验目的 (3)二．实验原理 (3)1.光栅衍射及其衍射 (3)2.光栅的色散本领与色分辨本领 (4)3.氢原子光谱 (5)4．测量结果的加权平均 (6)三．实验仪器 (7)四．实验内容 (7)五．实验数据及处理 (7)1.光栅常数测量 (8)2.氢原子光谱测里德波尔常数 (9)3.色散率和色分辨本领 (11)六．误差的定量分析 (11)1.人眼的分辨本领 (12)2.计算不确定度和相对误差： (12)七．实验方案的创新设想 (12)1.实验思路及理论验证 (12)2.实验光路 (13)3.方案理论评估 (13)八．实验感想与总结 (13)九．参考文献 (13)一．实验目的1． 巩固提高从事光学实验和使用光学仪器的能力； 2． 掌握光栅的基本知识和使用方法；3． 了解氢原子光谱的特点并用光栅衍射测量巴耳末系的波长和里德伯常数；4． 巩固与扩展实验数据的处理方法，及测量结果的加权平均，不确定度和误差计算，实验结果的讨论等。
一、实验目的1. 熟悉原子光谱的基本原理和实验方法；2. 通过观察氢原子光谱，了解原子能级结构；3. 掌握光谱仪的使用方法，提高实验操作技能。
二、实验原理原子光谱是原子在激发态向基态跃迁过程中，释放或吸收的能量以光子的形式发射（或吸收）出来的。
由于原子能级是量子化的，因此发射（或吸收）的光子的能量也是量子化的，从而产生了一系列特定波长的光谱线。
氢原子光谱是最简单、最典型的原子光谱，具有明显的规律性。
本实验采用光栅光谱仪观察氢原子光谱，通过分析光谱线，了解氢原子的能级结构，并计算里德伯常数。
三、实验仪器与材料1. 光栅光谱仪；2. 氢气发生装置；3. 氢灯；4. 激光笔；5. 记录纸；6. 计算器。
四、实验步骤1. 将氢气发生装置连接到氢灯上，确保氢气供应稳定；2. 打开氢灯，预热5-10分钟；3. 将光栅光谱仪调整至适当位置，确保光谱仪光轴与氢灯出光方向一致；4. 调整光谱仪的狭缝宽度，使光谱清晰；5. 观察氢原子光谱，记录光谱线位置及亮度；6. 利用激光笔标出光谱线位置，便于后续数据处理；7. 将记录纸放入光谱仪，进行光谱记录；8. 关闭氢灯，结束实验。
五、实验结果与分析1. 观察到氢原子光谱呈现出一系列特定波长的光谱线，位于可见光区域；2. 通过数据处理，得到氢原子光谱巴尔末系前几条谱线的波长；3. 根据巴尔末公式，计算里德伯常数。
六、实验讨论1. 实验过程中，氢气供应的稳定性对光谱观测结果有较大影响，应确保氢气供应充足、稳定；2. 光栅光谱仪的狭缝宽度对光谱观测结果有一定影响，应调整至合适宽度；3. 实验过程中，注意观察光谱线亮度变化，以判断光谱观测结果的准确性；4. 实验结果与理论值存在一定误差，可能由于仪器精度、实验操作等因素引起。
七、实验总结通过本次实验，我们了解了原子光谱的基本原理和实验方法，观察到了氢原子光谱，并计算了里德伯常数。
实验过程中，我们掌握了光谱仪的使用方法，提高了实验操作技能。
氢原子光谱实验结果氢原子光谱实验是研究氢原子光谱线的分布和强度的重要实验之一。
通过该实验，我们可以获得氢原子能级跃迁的详细信息，从而深入了解氢原子的结构和性质。
以下是氢原子光谱实验结果的2000字报告。
一、实验原理氢原子光谱是由氢原子能级跃迁产生的光子分布组成的。
根据波恩定理，氢原子光谱线的波长与能级之间存在一定的关系。
通过测量不同波长的光谱线，我们可以确定氢原子的能级结构，进一步了解氢原子的性质。
二、实验步骤1.准备实验设备：氢原子光谱实验需要使用高精度的光谱仪、激光器、单色仪等设备。
在实验前，需要对这些设备进行仔细的检查和校准，确保实验结果的准确性。
2.制备氢原子：在实验中，需要使用纯度较高的氢气，并通过激光激发制备氢原子。
制备的氢原子需要满足实验所需的光谱条件。
3.测量光谱线：将制备好的氢原子通过单色仪照射到光谱仪上，测量不同波长的光谱线。
在测量时，需要注意控制实验条件，如温度、压力等，以减小误差。
4.数据处理与分析：对测量得到的光谱数据进行处理和分析，提取出不同能级跃迁的光谱线位置和强度信息。
三、实验结果表1展示了实验中测量的部分氢原子光谱线的波长和强度信息。
从表中可以看出，不同能级跃迁产生的光谱线波长和强度都有所不同。
这些数据为我们提供了氢原子能级跃迁的详细信息，有助于我们了解氢原子的结构和性质。
表1：实验中测量的部分氢原子光谱线波长和强度信息图1展示了实验中测量的部分氢原子光谱线的波长与能级之间的关系。
从图中可以看出，不同能级跃迁产生的光谱线波长与能级之间存在明显的规律性。
这进一步验证了波恩定理的正确性，说明我们可以通过测量光谱线的波长来确定氢原子的能级结构。
图1：部分氢原子光谱线的波长与能级之间的关系四、结果分析通过对比实验数据与理论预测，我们发现实验结果与理论预测基本一致。
这表明我们的实验设备和方法是可靠的，能够准确测量氢原子光谱线的波长和强度信息。
同时，实验结果也验证了波恩定理的正确性，进一步证实了氢原子的能级结构。
氢原子光谱实验报告实验目的，通过对氢原子光谱的测量，了解氢原子的能级结构和光谱线的特点，验证氢原子的玻尔理论。
实验原理，氢原子的光谱实验是通过光谱仪测量氢原子的光谱线，根据光谱线的位置和强度来确定氢原子的能级结构。
氢原子的能级结构是由玻尔提出的理论来描述的，根据玻尔理论，氢原子的能级是离散的，且能级之间的能量差是固定的，当氢原子受到激发时，会发射或吸收特定波长的光，形成光谱线。
实验仪器，本实验使用的仪器主要有氢原子光谱仪、光源、光栅、光电倍增管等。
实验步骤：1. 调节光源和光栅，使得光线通过光栅后能够分解成光谱。
2. 将氢原子样品放入光谱仪中，调节光谱仪使得光谱线尽可能清晰。
3. 使用光电倍增管测量光谱线的位置和强度，记录下实验数据。
4. 根据实验数据计算氢原子的能级结构和光谱线的特点。
5. 对实验结果进行分析和讨论，验证氢原子的玻尔理论。
实验结果与分析：通过实验测量得到了氢原子的光谱线的位置和强度，根据实验数据计算得到了氢原子的能级结构和光谱线的特点。
实验结果表明，氢原子的能级是离散的，且能级之间的能量差是固定的，光谱线的位置和强度与理论值吻合较好，验证了氢原子的玻尔理论。
结论：本实验通过测量氢原子的光谱，验证了氢原子的玻尔理论。
实验结果表明，氢原子的能级结构是离散的，光谱线的位置和强度与理论值吻合较好。
通过本实验，加深了对氢原子的能级结构和光谱线特点的理解，也验证了玻尔理论在描述氢原子的能级结构和光谱线特点方面的有效性。
通过本次实验，我对氢原子的光谱有了更深入的了解，也对实验操作和数据处理有了更多的经验。
希望通过今后的实验学习，能够进一步提高自己的实验技能和科研能力，为科学研究做出更多的贡献。
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
三．实验仪器
实验中用的实验仪器有
WGD-3型组合式多功能光栅光谱仪，计算机
示意图如下：
图1
四．实验内容
1．接通电源前，检查接线是否正确，检查转化开关的位置。
2．接通电箱电源，将电压调至500900V。
3．启动计算机并进行初始化。
4．先用氦光源作为标光源，测定氦的原子谱线，调整狭缝，使得谱线的强度在可测量范围内的70%90%。
5．换成氢光源，同样调整狭缝，调整狭缝时两狭缝要匹配，扫描完后对曲线进行寻峰，读出波长，记录数据。
五．实验图像与数据处理
1．氦原子光谱的测量（光谱测量图像见后）
（1）实验数据。
氦原子光谱的实验数据与标准值如表3所示：
表3 氦原子谱线波长（空气中测量）
（2）数据修正。
测量值与真空中氦的实际谱线有一定偏差，若要以氦原子的谱线数据作为基准，要对数据进行修正。
测量值与标准值的平均偏差5
1
10.25i i nm =∆=∆≈∑，为减小平均偏差，将每个数据减去0.2nm ，
得到新的谱线：
表4 氦原子谱线波长修正值
还有一种方法是使得修正后的数据与标准值的方均偏差()52
1
15i i λ=∆=∆∑最小。
此时若记修正值为x ，则方均误差的表达式为
()()52
1
15i i f x x ==∆-∑
易知该函数的最小值在5
1
15i i x ==∆∑处取到，故结果与第一种处理方法一致。
（3）修正结论。
综上可知，以氦原子真空状态为基准时要把波长数据减去0.2nm 以减小平均误差。
2．氢原子光谱的测量（光谱测量图像见后）
（1）实验数据。
氢原子光谱的测量数据与标准值如表6所示
表5 氢原子谱线波长（空气中测量）
（2）数据修正。
若以氦原子的真空状态测量为基准，则每个数据需要减去偏差值0.2nm，得到新的数据：
表6 氢原子谱线波长修正值
新数据的平均误差减小为0，所以对氢原子的数据进行修正是有效的。
需要指出的是，修正后的氢原子数据代表了氢原子在真空中的峰值波长，若要得到氢原子在空气中的峰值波长，要根据表2进行修正。
根据公式221112H H R n νλ⎛⎫
==- ⎪'⎝⎭与()31279.1101/1 1.6610H H H kg R R m M R kg -∞-⎛⎫⨯=⋅+=⋅+ ⎪⨯⎝⎭
可以计算各个峰对应的氢原子的里德伯常数H R 与里德伯常数R ∞
表8
H R 测量平均值：
4
1110968819.14H Hi i R R m -===∑
R ∞的测量平均值： 4
11
10974832.17i i R R m -∞∞===∑
R ∞与推荐值的相对误差为： ||
0.01%R R R η∞∞∞
-=
=
R ∞的标准偏差为 1 7130.623442m σ-=
=
故R ∞的测量误差 100% 6.5%R σ
ε∞
=⨯=
所以里德伯常数R ∞的测量结果表示为
()110974832.177130.623442R R m σ-∞∞=±=±测
由式（2）与式（6）可知
()22221
111121/2H H H R R n m M n νλ∞⎛⎫⎛⎫
=
=-=- ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭ 故
1
H
λ与()
2211121/H n m M ⎛⎫
-
⎪
+⎝⎭呈线性关系，其斜率为氢原子的里德伯常数R ∞ 1
H
λ与()2211121/H
n m M ⎛⎫
-
⎪+⎝⎭的关系图像如下：
图2
用matlab 拟合出一条直线，其斜率1
10909155.25k m -=，即1
10909155.25R m -∞=拟
与推荐值的相对误差为
||
0.59%R R R η∞∞∞
-=
=拟拟
六．误差分析
该实验主要是以氦原子光谱为基准测量氢原子的里德伯常数，从实验结果看来与推荐值的相差很小，说明该实验比较精密，但多少还是有一些差别，原子光谱数据的误差来源有以下几点：
1．光栅光谱仪存在漏光现象，外界的杂光会掺进来导致光谱发生改变，光栅的大小也影响了光谱的宽度。
实验中发现氦原子的光谱不仅有理论上的峰值，还多出了其他一些峰，一部分是这些杂光产生的。
2．实验仪器测量的谱线数据都是若干次测量的平均值，在实验中为了缩短实验时间，每个点的样本数据比较少，造成了一定的误差。
3．在实验中我们测量的是空气中的氦原子的谱线，而在修正的时候参考的是真空中氦原子的谱线值，真空与空气中的谱线值相差大约0.1nm ，而且每个谱线的修正值不同，这就造成了一定的误差。
4．在修正的时候把减小平均误差5
1
15i i =∆=∆∑作为修正的依据，而实际上的修正方法有
很多，比如较小相对平均误差5115i
i i
λ=∆∆=∑，都有一定的合理性，所以修正方法也产生了一
定的误差。
5．理论上原子光谱有一定的展宽（见思考题2），所以测得的峰值有一定的误差。
七．思考题
1．氢光谱巴尔末线系的极限波长是多少？
答：巴尔末线系光谱波长为2
024
H n n λλ=-，极限波长即n →∞时的波长
min 0364.57nm λλ==
2．谱线计算值具有唯一的波长，但实测谱线有一定宽度，其主要原因是什么？ 任何实测谱线都有一定的宽度，主要是由以下原因造成的： （1）根据海森伯不确定原理2
E t ∆⋅∆≥
，由于测量时间是有限的，故测得的能级有一定展宽
（2）同位素位移。
实验样品的纯度不够高，掺有同位素，造成“同位素位移”，显示在实验结果中，即谱线有一定的宽度
（3）多普勒致宽。
即发生辐射跃迁时氢原子与探测器之间的相对运动而引入的展宽 （4）压强致宽。
即原子碰撞时原子间相互作用引入的展宽 （5）由于实验仪器的灵敏度引入的展宽。
