课程设计：氢原子光谱规律的可视化

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1、燕山大学课程设计说明书燕山大学课程设计说明书题目：氢原子光谱规律的可视化学院（系）：年级专业：学号：学生姓名：指导教师：教师职称：17燕山大学课程设计说明书17燕山大学课程设计说明书燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：基层教学单位：学号学生姓名专业（班级）设计题目氢原子光谱规律的可视化设计技术参数氢原子光谱波数σ；里德伯常量R；能带能量E。设计要求通过研究氢原子光谱规律，得出氢原子光谱规律公式；利用MATLAB软件和公式实现光谱规律可视化。工作量15个工作日左右每个工作日六到八小时工作计划201

2、2/12/24----2012/12/27实验选题2012/12/28----2012/12/29实验操作2012/12/30----2012/12/31实验论文2013/1/1——2013/1/4论文检查和修饰参考资料1.（英）狄拉克.《量子力学原理》.科学出版社2.（美）穆尔 .《MATLAB实用教程》.电子工业出版社指导教师签字基层教学单位主任签字2012年12月24日17燕山大学课程设计说明书燕山大学课程设计评审意见表指导教师评语：成绩：指导教师：年月日答辩小组评语：成绩：组长：年月日课程设

3、计总成绩：答辩小组成员签字：年月日17燕山大学课程设计说明书氢原子光谱规律的可视化摘要：氢原子的结构最简单，是最适合于进行理论与实验比较的原子。氢原子的线光谱具有明显的规律，从氢原子光谱的规律性，人们熟悉了氢原子的内部结构和其发射光谱的秘密，从而发展了研究物质结构的近代光谱学，打开了研究原子物理的大门。MATLAB是最常用的数学模拟工具，其在科学研究中有重要作用。关键字：氢原子；光谱；MATLAB。HydrogenatomspectrumlawandvisualizationAbstract:The

4、structureofthehydrogenatomisthemostsimpleone,suitedingformosttheatomthatcarryontheoriesandexperiments'comparison.Thelinespectrumofthehydrogenatomhastheobviousregulation,fromtheregulationofthehydrogenatomspectrum,peopleacquaintedwiththeinternalstructure

5、ofthehydrogenatomandthesecretofwhyitemitsthespectrum,thusdevelopingthemodernspectrumthatstudythematerialstructure,andopensthefrontdooroftheresearchofatomphysics.MATLABisthemostcommonlyusevisualizationmodelingtools,whichplaysanimportantroleinscientificr

6、esearch.Keywords：Hydrogenatom;Spectrum;MATLAB.【设计目的】1.学习研究氢原子光谱及其规律。17燕山大学课程设计说明书1.掌握使用MATLAB编写程序，以实现物理模型的可视化。【设计原理】一．原子光谱发展简史光谱学主要研究各种物质的光谱的产生及其同物质之间的相互作用。实用光谱学是由基尔霍夫与本生在19世纪60年代发展起来的；他们证明光谱学可以用作定性化学分析的新方法，并利用这种方法发现了几种当时还未知的元素，并且证明了太阳里也存在着多种已知的元素。氢原子光

7、谱中最强的一条谱线是1853年由瑞典物理学家埃斯特朗探测出来的。此后的20年，在星体的光谱中观测到了更多的氢原子谱线。1885年，从事天文测量的瑞士科学家巴耳末找到一个经验公式来说明已知的氢原子诺的位置，此后便把这一组线称为巴耳末系。根据量子力学理论，原子光谱中某一谱线的产生，是与原子中电子在某一特定能态之间的跃迁联系的。原子按照其内部运动状态的不同，可以处于不同的定态。每一定态具有一定的能量（主要包括原子体系内部运动的动能、核与电子之间的互相作用能以及电子间的相互作用能），能量最低的能态叫基态，能

8、量高于基态的为激发态。激发态的原子可以发射光子，跃迁到较低的能态，较低的能态可吸收光子，跃迁到较高的能态。由原子的电子能态间跃迁产生的光谱主要是线状光谱。根据原子光谱可以研究原子的结构，了解原子的运动状态。二．氢原子光谱理论1．经典模型人们研究氢原子光谱，总结两条规律。一是氢原子光谱是一根根分离的谱线，谱线的波数，即波长的倒数不能连续变化；二是任意一根谱线的波数都可用一个公式计算。1885年瑞士数学家巴耳末发现氢原子光谱可见光部分的规律：17燕山大学课程设计说明书(1