高中物理常见光谱的观察

鲁斌

(浙江省余姚中学 浙江 宁波 315400)

物理课堂涉及光谱的观察.在人教版《物理》选修3-5“氢原子光谱”一节中，介绍了光谱、连续谱、线状谱的概念[1].并通过科学漫步“光谱与新元素的发现”，介绍了吸收谱的产生原理与应用.学生对于光谱的认识往往停留在概念和课本的图片，如何设计实验，能够在课堂中观察到这些真实谱线，从而对光谱有更加深刻的认识，这是教师需要思考的问题.

课文中写道：“用光栅或棱镜可以把光按波长展开，获得光的波长(频率)成分和强度分布的记录，用摄谱仪可以得到光谱的照片.”[1]这已经给我们指明了方法.如图1所示，我们利用分光计作为平台，利用三棱镜或者光栅进行分光，通过适当调节，在望远镜中即可观察到光谱.

图1 观察系统的搭建

1 原子的发射光谱

原子的发射光谱，是由原子中的电子在能量变化时所发射的一系列波长的光所组成的光谱.我们利用氢灯、低压钠灯、低压汞灯进行观察.

1.1 氢原子光谱的观察

氢原子光谱是高中物理的教学内容.要求学生能够知道氢原子在可见光区域的4条谱线，会运用巴尔末公式计算光谱线的波长，会用玻尔理论解释氢原子光谱的实验规律.我们用氢灯作为光源，可以观察到氢原子在可见光区域中的全部4条谱线如图2所示.其中强度较强的为红光和绿光，两条紫光特别是波长最短的紫光较难观察，仔细调节可以确定它的存在.

图2 氢原子光谱

在课堂教学中，应设计……