阿贝比长仪是基于阿贝原理而设计的精密计量仪器

阿贝比长仪是基于阿贝原理而设计的精密计量仪器，主要用于测量两线之间的距离和平面两点之间的距离。本实验用作测量谱线间的距离。氢原子光谱是最简单的光谱，在原子物理学的早期发展中曾做出了特殊的贡献，早在1885年，瑞士年轻的中学数学教师巴尔末（J.J.Balmer）根据实验结果经验地确定了可见光区氢光谱线的分布规律为：。为了更清楚地表明谱线分布规律，瑞典光谱学家里德伯（J.R.Rydberg）将上式改写为以下的形式：，式中ν为波数，R为里德伯常数。里德伯常数在光谱学和原子物理学中有重要的地位，它是计算原子能级的基础，是联系原子光谱和原子能级的桥梁。【实验目的】•学习阿贝比长仪的设计原理和使用方法•掌握线性内插法求谱线波长•测量氢和氘巴尔末线系前四条谱线的波长，并确定氢和氘的里德伯常数RH，RD【实验仪器】计算机，仿真软件等【仪器介绍】1．阿贝比长仪的原理与结构阿贝比长仪由两个固定在一起的显微镜——对线显微镜和读数显微镜组成，用于精确测量两点之间的距离。由于两个显微镜紧紧固定在一起，所以当移动其中一个显微镜时，另一个也获得相同的位移。这样我们在对线显微镜中每确定一个点或一条线就把此时的读数显微镜的所示值记录下来，这些数据的差值就反应了与其相对应的点或线之间的距离。阿贝比长仪有一个工作平台，可以呈水平状态，也可呈45度倾斜状态。工作平台的锁紧螺钉松开时，可沿钢梁纵向平移，螺钉锁紧后，转动手轮可驱使平台横向移动。仪器中间为固定支架，左侧为“对谱”系统（对线系统），右侧为“读数”系统，两系统的显微镜用固定于支架上的防热钢板连成一体。对谱系统由对线显微镜、采光反射镜、看谱孔、谱板压紧弹簧和谱板纵向移动装置等组成。读数系统由读数显微镜、采光反射镜、嵌在平台右侧的200毫米长的精密玻璃毫米尺等组成。2．阿贝比长仪的读数方法如图1所示为读数显微镜视场，旋转螺钉可使圆刻度尺（分为100格）从小到大或由大到小（实验时由鼠标控制）旋转，使在阿基米德螺线范围内的毫米刻度尺刻度线落在阿基米德双线之间，这时即可读数。图中所示读数读法如下：毫米刻度尺读数为46mm、1/10毫米分划板上的示值读为0.2mm，分划板的箭头所指圆刻度盘上的示值读数为0632.0mm，其中最后一位为估读值，所以结果读数为：46.2632mm。【实验要求】经过以上步骤，我们就能测量出一条谱线的位置。重复以上操作，测量出每一个量子数n对应的4条谱线（两条标准铁谱线、一条氢谱线、一条氘谱线）位置，每条谱线位置读数次数有同学们自己决定，并自己设计好数据表格，要规范、整洁。记录完数据后，根据有关公式计算出各谱线的波长、里德伯常数。【注意事项】（1）在测量第一条谱线时已经调好了底片在对线显微镜中的位置和对线显微镜的焦距，以后的测量中就不必再进行这两项操作。（2）“调零”操作对于每个确定的量子数n只进行一次，即第一条标准铁谱线的位置为整数，其它的谱线位置测量都在此基础上进行，对于n等于3、4、5、6四种情况，只需进行四次调零操作即可