基本信息
- 項目名稱：
- 氫原子光譜實驗最優(yōu)參數(shù)的確定
- 小類：
- 數(shù)理
- 大類：
- 自然科學類學術(shù)論文
- 簡介：
- 傳統(tǒng)的近代物理“氫原子光譜實驗”往往很難達到理想的效果。本文針對該情況，運用多參數(shù)優(yōu)化方法對實驗條件參量對氫原子光譜譜線的影響進行了系統(tǒng)的分析，并且得到了理想的光譜譜線。
- 詳細介紹：
- 為了獲得了清晰的氫氘原子光譜譜線，首先確定了對光譜譜線有影響的負高壓及狹縫寬度兩個實驗參量。實驗首先探究了當負高壓一定時，入射和出射狹逢寬度變化對一條氫原子譜線的影響，得出狹縫越寬，譜線能量越強，噪聲也越大，分辨率降低；反之譜線能量越弱，噪聲越小，分辨率提高。但狹縫過窄時，譜線能量太弱也會導致分辨率下降甚至無法探測出光的強度。根據(jù)實驗結(jié)果得到理想的狹縫寬度范圍。在該范圍內(nèi)選取幾條狹縫寬度，分別通過改變負高壓來得到理想的最優(yōu)參數(shù)組。分析得到最優(yōu)負高壓隨狹縫寬度的減小而增大，并且對于不同的波長最優(yōu)參數(shù)組參數(shù)不同，因此又用同樣的方法對其它的譜線進行了探究。找到不同譜線的公共最優(yōu)參數(shù)區(qū)間，確定為目標最優(yōu)參數(shù)組，后又對所得到的參數(shù)組進行試驗，最終獲得了清晰的氫原子光譜譜線，證實了實驗的正確性。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的：在近代物理實驗“氫原子光譜實驗”原有內(nèi)容的基礎上，增加多參數(shù)優(yōu)化的內(nèi)容，得到與實際更加接近的光譜譜線。 思路：選定氫原子的一條譜線，先探究在一定的負高壓下，狹縫寬度對氫原子光譜譜線的影響，得到理想的狹縫寬度范圍。從該范圍內(nèi)選定幾條狹縫寬度，通過逐次改變負高壓來確定這幾條寬度所對應的最優(yōu)負高壓。再通過上述方法獲得其它三條譜線的最優(yōu)參數(shù)范圍，找到四條譜線最優(yōu)參數(shù)公共區(qū)間即為實驗的最優(yōu)參數(shù)。
科學性、先進性及獨特之處
- 科學性：通過了大量的實驗驗證了所得實驗最優(yōu)參數(shù)的合理性和正確性。 先進性：對原有的近代物理實驗進行了深一步的探究，豐富了實驗的內(nèi)容，并且使實驗的效果與實際更加相符。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 拓展了大學課本中近代物理實驗的內(nèi)容，使實驗達到了更好的效果，與理論更為相符。為以后做實驗的同學提供了參數(shù)依據(jù)和方便，為類似的實驗提供了方法參考，也為深入掌握光譜實驗的測量技術(shù)奠定了堅實的基礎。
學術(shù)論文摘要
- 為了獲得了清晰的氫氘原子光譜譜線，首先確定了對光譜譜線有影響的負高壓及狹縫寬度兩個實驗參量。先選定氫原子的一條譜線，在一定的負高壓下，通過改變狹縫寬度來獲取不同組光譜譜線，經(jīng)分析得到理想的狹縫寬度范圍。在該范圍內(nèi)選取幾條狹縫寬度，分別通過改變負高壓來得到理想的最優(yōu)參數(shù)組。實驗發(fā)現(xiàn)對于不同的波長最優(yōu)參數(shù)組參數(shù)不同，因此又用同樣的方法對其它的譜線進行了探究。找到不同譜線的公共最優(yōu)參數(shù)區(qū)間，最終獲得了清晰的氫原子光譜譜線。 參考文獻： [1]邢文訓,謝金星.現(xiàn)代優(yōu)化計算方法[M]. 北京:清華大學出版社 [2]朱德通.最優(yōu)化模型與實驗[M]. 上海同濟大學出版社 [3]施光燕，錢偉懿，龐麗萍. 最優(yōu)化方法[M]. 北京:高等教育出版社 [4]姜輝. 氫原子光譜實驗研究[J]. 大學物理實驗 [5]朱鶴年, 錢啟予，路峻嶺. 氫原子光譜實驗的改進[J] [6]申曉波, 郝世明，胡亞菲. 激光拉曼光譜試驗最有實驗參數(shù)的確定[J] [7]馬躍進, 連潔. 氫原子光譜實驗裝置的研究[J] [8]張愛軍, 耿廷珍, 呂正山. 對氫原子光譜實驗的討論[J]
獲獎情況
- 此課題為大連民族學院校級精品實驗項目，項目編號：Sy201043 本論文已于今年5月被中文核心期刊擬刊錄用
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻
- 參見近代物理實驗氫、氘原子光譜實驗原理及步驟。
同類課題研究水平概述
- 無
