原子可见光谱的计算机仿真
- 格式:doc
- 大小:251.50 KB
- 文档页数:4
图1 计算机仿真实验1—塞曼效应内容提要:1.分析在垂直于磁场与平行于磁场方向观察Hg 546.1nm 谱线在磁场中的分裂,区分π,σ+,σ-谱线,并确定磁场方向。
2.设计方案,选用合适的F —P 标准具和改变磁感应强度 ,验证塞曼分裂的裂距与磁感应强度B 的关系。
3.讨论塞曼效应研究原子内部能级结构的方法和应用。
目的要求:1.通过计算机仿真软件研究汞原子(546.1nm )谱线在磁场中的分裂情况。
2.掌握法布里-珀罗标准具的原理和调节方法。
重点难点:1.重点:垂直磁场方向观察塞曼分裂和平行磁场方向观察塞曼分裂。
2.难点:法布里-珀罗标准具的原理和调节方法。
作业:1.如何鉴别F-P 标准具的两反射面是否严格平行,如发现不平行应该如何调节?授课情况:1.讲述原理和仿真实验软件的操作(15min )2.示范操作(5min )3.学生自己完成实验(100min )4.检查学生实验完成情况和实验室表格记录(10min )教学设计一、实验内容塞曼效应是物理学史上一个著名的实验。
荷兰物理学家塞曼(Zeeman)在1896年发现把产生光谱的光源置于足够强的磁场中,磁场作用于发光体,使光谱发生变化,一条谱线即会分裂成几条偏振化的谱线,这种现象称为塞曼效应。
这个现象的发现是对光的电磁理论的有力支持,证实了原子具有磁距和空间取向量子化,使人们对物质光谱、原子、分子有更多了解。
今天我们在计算机仿真软件上掌握塞曼效应的原理,熟悉法布里-珀罗标准具的原理和调节方法。
本实验通过计算机模拟观察Hg(546.1nm)谱线垂直磁场方向的塞曼分裂和平行磁场方向的塞曼分裂情况,并研究塞曼分裂谱的特征。
二、实验原理原子中的电子作轨道运动和自旋运动,产生的轨道角动量L P 、自旋角动量S P 、轨道磁矩L μ和自旋磁矩S μ,相互关系为:)1(22+==L L me P m e L L μ (1) )1(22+==S S m e P m e S S μ (2) 按图1进行向量迭加,可以得到J μ和J P 的关系:J J P me g 2=μ,其中g 为朗德因子,表征原子总磁矩和总角动量的关系。
实验五原子发射光谱实验(一)--光谱拍摄光波是一种电磁波,令dIλ代表波长在λ到dλλ+之间光的强度,则()dIidλλλ=代表单位波长区间的光强。
()iλ随波长的分布,叫做光谱。
物质的发射光谱有三种:线状光谱、带状光谱及连续光谱。
线状光谱由原子或离子被激发而发射;带状光谱由分子被激发而发射;连续光谱由固体或液体所发射。
本实验主要原子发射光谱。
原子发射光谱法是一种成分分析方法,可对约70种元素(金属元素及磷、硅、砷、碳、硼等非金属元素)进行分析。
这种方法常用于定性、半定量和定量分析。
在一般情况下,原子发射光谱用于1%以下含量的组份测定,检出限可达百万分之一。
光谱技术不仅是人们认识原子、分子结构的重要手段之一,而且它在现代科学技术的各个领域和国民经济的许多部门获得了广泛应用。
例如在半导体材料科学方面,人们应用一种叫做光热电离光谱的技术,可以检测出材料中亿亿分子一含量(1610-)的杂质原子。
一、实验目的1、了解光谱的基本知识。
2、学会用平面光栅摄谱仪拍摄原子发射光谱。
二、实验原理一般情况下,原子处于基态,通过电致激发、热致激发或光致激发等激发光源作用下,原子获得能量,外层电子从基态跃迁到较高能态变为激发态,约经10-8s,外层电子就从高能级向较低能级或基态跃迁,多余的能量的发射可得到一条光谱线。
每种原子都有其特征谱线,根据这个道理,我们通过仪器使分析试样中所含的原子得到激发,然后将产生的光谱分光,使其按波长顺序呈现出有规则的线条记录下来,即称为光谱图,将之与标准谱图对照,由特征谱线是否存在,从而决定出该样品是否含有某种元素,从而完成定性分析。
进一步的分析还可测定所含元素的含量。
三、实验装置原子发射光谱法仪器分为三部分:光源、分光仪和探测器。
1.光源光源使试样蒸发、解离、原子化、激发、跃迁产生光辐射的作用。
光源对光谱分析的检出限、精密度和准确度都有很大的影响。
目前常用的光源有直流电弧、交流电弧、电火花及电感耦合高频等离子体。
原子光谱实验引言:原子光谱实验是研究原子光谱的一种重要方法。
通过测量和分析原子在不同能级之间的跃迁释放出的光谱,可以得到关于原子结构、能级分布和电子行为等重要信息。
本文将详细介绍原子光谱的相关定律、实验准备和过程,并讨论其在物理学领域的应用和其他专业性角度。
一、原子光谱的相关定律1. 波尔模型:根据波尔的理论,原子中的电子只能在固定的能级上存在,当电子从高能级跃迁到低能级时,会释放出特定频率的光,形成谱线。
2. 德布罗意假设:德布罗意假设认为,粒子(如电子)也具有波动性,具有特定的波长和频率,与波尔模型相呼应。
3. 玻尔频率条件:玻尔频率条件指电子跃迁之间的能量差与光的频率之间的关系,即ΔE = hν,其中ΔE为能级之间的能量差,h为普朗克常数,ν为光的频率。
4. 波长差方程:原子光谱中的谱线波长差可以由波长差方程计算得到,即λ = Δλ = c/ν,其中λ为波长差,Δλ为波长差,c为光速,ν为光的频率。
二、原子光谱实验的准备1. 实验器材:实验中需要用到的器材包括光谱仪、光源等。
2. 光源的选择:选择适合实验的光源,如气体放电灯、连续光源、激光器等。
不同的光源会产生不同的光谱特征。
3. 校准光谱仪:在实验开始前,需要对光谱仪进行校准,确保其精确度和准确性。
4. 确定测量范围:根据实验的要求和研究的目的,确定测量的波长范围。
5. 实验环境的控制:实验室需要保持良好的控制环境,以防止外部因素对实验结果的影响。
三、原子光谱实验的过程1. 用光源激发原子:首先,将光源放置在实验装置中,在适当的激发条件下(如通电,加热等),激发原子使其处于高能态。
2. 光谱测量:将光谱仪与光源相连,将光谱仪的测量器件调整到合适的位置和参数,开始测量光谱。
3. 光谱数据分析:根据光谱仪测量得到的谱线数据,计算波长差、频率差等相关数据,并进行数据分析和图形绘制,以得到更详细的信息。
4. 结果解读:根据测量结果,结合波尔模型和其他原子结构理论,解读实验结果中的各个谱线所代表的能级跃迁和原子结构信息。
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。
lammps 计算光谱
LAMMPS(Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator)是一个用于模拟大规模原子/分子系统的并行分子动力学模拟软件。
它可以模拟材料的结构和动态行为,以及通过分析系统的原子和分子的性质来计算各种物理性质。
然而,LAMMPS本身并不直接计算光谱。
光谱学是研究物质与电磁辐射相互作用的科学,通常涉及发射、吸收、散射等光谱类型的测量和分析。
而LAMMPS是一个基于原子/分子动力学的模拟软件,主要关注于系统内部原子和分子的运动和相互作用,而不是电磁辐射与物质的相互作用。
不过,如果你希望使用LAMMPS来模拟与光谱相关的过程,例如光子与物质的相互作用、光致发光等,可以通过模拟系统的电子结构和动态行为来间接研究这些过程。
例如,你可以使用LAMMPS来模拟光子与物质的相互作用,通过计算光子在物质中的传播路径、能量损失和散射角等信息来预测和解释实验光谱。
总的来说,虽然LAMMPS本身不是专门用于计算光谱的软件,但它可以通过模拟原子/分子系统的结构和动态行为来间接研究与光谱相关的过程。
具体的方法和步骤取决于你想要研究的特定问题和应用场景。
Ne原子无多普勒饱和吸收光谱测量虚拟仿真实验实验目的1. 熟悉染料激光器的工作原理及波长调谐原理2. 了解强度调制饱和吸收光谱实验装置的搭建过程和其中涉及的技术要点;3. 了解锁相放大技术实现光谱灵敏探测的原理4. 了解Ne原子的能级结构,比较其常规光谱与利用强度调制饱和吸收光谱技术获得的无多普勒展宽光谱。
实验仪器染料激光器、光纤光谱仪、激光、功率计Ne原子气样品池、锁相放大器、斩波器、四分之一波片、光电倍增管、分束片、透镜、反射镜若干、Ne气体样品池。
实验原理一、多普勒展宽在光学中存在Doppler效应,这是由于发光原子相对于观察者(检测器)运的原子处于较高能级2,它动而产生的一种光波频移现象。
设一个运动速度为u2。
按照光的量在发射频率为ν的光波后下降到能量较低的能级1,其速度变为u1由动量守恒定律子理论,光子具有动量,。
(1)式中m为原子的质量。
由能量守恒定律(2)由式(1)可得将,代入(2)(3)上式右边第二项为一级频移,来源于发光原子对探测器的相对运动;第三项为二级频移也称为反冲频移,来源于光子动量给原子的反冲力。
由于第三项要比第二项小四个数量,可以忽略,考虑光子沿z方向传播,由(3)式得(4)(4)表明,考虑到发光原子对探测器的相对运动,如uz为正,即当发光原子相对探测器飞来时,则光波频率高于中心频率。
需要注意的是在气体中原子或分子处于无规的热运动状态下,不同原子的运动速度和方向是各不相同的,因而它们的Doppler效应所产生的频移也各不相同。
然而,热平衡下气体分子的速度服从麦克斯韦分布,在总原子数中,速度在uz ~uz+duz之间的原子数所占的比率,它等于(5)式中m为原子的质量,kB为波尔兹曼常数,T为绝对温度。
考虑到频率为ν~ν+dν之间测量得到的光强与总光强的之比应等于uz ~uz+duz之间的原子数与总原子数之比,即有:(6)由(4)式由(5)式(6)式得到Doppler展宽的光谱线的强度为(7)其中为高斯函数,称高斯线型,也称Doppler线型函数。
弗兰克赫兹实验的计算机仿真实验的分析讨论题
弗兰克赫兹实验是一种经典的物理实验,用于探究电子在原子中的行为。
计算机仿真实验是一种在计算机上模拟物理实验的方法,它可以帮助
我们更深入地理解和分析弗兰克赫兹实验。
本文将对弗兰克赫兹实验的计
算机仿真实验进行分析讨论。
首先,我们可以利用计算机仿真实验来研究不同原子中电子运动的规律。
在弗兰克赫兹实验中,电子从阴极射向阳极,通过调节阳极电压和阴
极电压,我们可以观察到电子束通过阳极时的电流变化。
利用计算机仿真
实验,我们可以模拟不同原子中电子的运动轨迹和能量变化,从而了解电
子在不同电压下的行为。
其次,计算机仿真实验可以帮助我们研究不同原子中电子的碰撞过程。
在弗兰克赫兹实验中,电子束会与原子中的原子核和电子发生碰撞,并改
变其方向和能量。
利用计算机仿真实验,我们可以模拟原子核和电子的运
动轨迹,并通过计算电子与原子核和电子之间的相互作用力,来研究电子
碰撞的过程。
此外,计算机仿真实验还可以用于探究其他相关问题,例如探索电子
与辐射的相互作用、电子在磁场中的行为等。
通过对电子在不同条件下的
运动进行模拟和分析,我们可以获得更深入的物理洞察。
原子可见光谱的计算机仿真蓝海江,李珏璇,陆朝华,莫建平,杨玉香(柳州师范高等专科学校物理与信息科学系,广西柳州545004)摘要:为了获得明亮清晰、绚丽多彩而逼真的原子光谱图像,依据原子光谱线的波长及其RGB颜色代码,仿真氢、氦、钠、汞及镉原子的可见发射光栅光谱及棱镜光谱,以日光为连续谱光源,仿真这些原子的可见吸收光栅光谱及棱镜光谱。
结果表明:仿真的图像色彩丰富而逼真,能直接投影于多媒体屏幕上,可应用于辅助教学等领域。
关键词:原子;发射光谱;吸收光谱;仿真中图分类号:O562.3 文献标识码:A文章编号:原子物理学是研究原子的结构、运动规律及相互作用的物理学分支,是连接经典物理学与量子物理学的桥梁。
原子光谱是原子物理学的主要内容之一,是原子量子行为的显现。
随着社会的进步与科技的发展,对原子物理学课程进行优化与改革势在必行[1,2]。
利用计算机仿真原子物理学实验,不仅能够再现或模拟原子的物理现象,而且能控制这些现象的演变过程[3]。
因此,计算机仿真是原子物理学课程优化与改革的重要手段。
与单色光相比,利用复色光作为光源进行计算机仿真的难度较大,为此,作者做了有益的尝试[4-8]。
在已报导的原子光谱仿真实验中,多数作者都是利用单色光进行仿真,而利用复色光进行仿真则较为鲜见。
最近,曹跃祖等[9]尝试利用Matlab仿真了汞、氢原子的彩色光栅光谱。
本文则在文献[5]的基础上,以复色光为光源,仿真氢、氦、钠、汞及镉原子的可见发射、吸收光栅光谱及棱镜光谱。
仿真结果图像色彩丰富而逼真,能直接投影于多媒体屏幕上,可应用于原子物理学课程辅助教学等领域。
1. 原子的发射光谱和吸收光谱原子电磁辐射的强度按波长(或频率)分布的记录称为光谱。
物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱,是处于高能级的原子或分子在向较低能级跃迁时产生辐射,将多余的能量以光的形式发射出去而形成的原子或分子光谱。
稀薄气体发光由不连续的亮线组成,这种发射光谱又叫做明线光谱,原子产生的明线光谱也叫做原子光谱。
原子可见光谱的计算机仿真蓝海江,李珏璇,陆朝华,莫建平,杨玉香(柳州师范高等专科学校物理与信息科学系,广西柳州545004)摘要:为了获得明亮清晰、绚丽多彩而逼真的原子光谱图像,依据原子光谱线的波长及其RGB颜色代码,仿真氢、氦、钠、汞及镉原子的可见发射光栅光谱及棱镜光谱,以日光为连续谱光源,仿真这些原子的可见吸收光栅光谱及棱镜光谱。
结果表明:仿真的图像色彩丰富而逼真,能直接投影于多媒体屏幕上,可应用于辅助教学等领域。
关键词:原子;发射光谱;吸收光谱;仿真中图分类号:O562.3 文献标识码:A文章编号:原子物理学是研究原子的结构、运动规律及相互作用的物理学分支,是连接经典物理学与量子物理学的桥梁。
原子光谱是原子物理学的主要内容之一,是原子量子行为的显现。
随着社会的进步与科技的发展,对原子物理学课程进行优化与改革势在必行[1,2]。
利用计算机仿真原子物理学实验,不仅能够再现或模拟原子的物理现象,而且能控制这些现象的演变过程[3]。
因此,计算机仿真是原子物理学课程优化与改革的重要手段。
与单色光相比,利用复色光作为光源进行计算机仿真的难度较大,为此,作者做了有益的尝试[4-8]。
在已报导的原子光谱仿真实验中,多数作者都是利用单色光进行仿真,而利用复色光进行仿真则较为鲜见。
最近,曹跃祖等[9]尝试利用Matlab仿真了汞、氢原子的彩色光栅光谱。
本文则在文献[5]的基础上,以复色光为光源,仿真氢、氦、钠、汞及镉原子的可见发射、吸收光栅光谱及棱镜光谱。
仿真结果图像色彩丰富而逼真,能直接投影于多媒体屏幕上,可应用于原子物理学课程辅助教学等领域。
1. 原子的发射光谱和吸收光谱原子电磁辐射的强度按波长(或频率)分布的记录称为光谱。
物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱,是处于高能级的原子或分子在向较低能级跃迁时产生辐射,将多余的能量以光的形式发射出去而形成的原子或分子光谱。
稀薄气体发光由不连续的亮线组成,这种发射光谱又叫做明线光谱,原子产生的明线光谱也叫做原子光谱。
原子不仅可以发射一系列特征谱线,也可以吸收与发射波长相同的特征谱线。
正常情况下、原子处于基态,在辐射源通过自由原子蒸汽时,当入射频率等于原子中的电子从低能态跃迁到高能激发态所需要的能量频率时,原子就从辐射场中吸收能量,产生共振吸收,电子跃迁到高能激发态,同时使辐射源减弱而产生原子吸收光谱。
在观测原子吸收光谱时,通常使用连续谱光源作为辐射源[10]。
光谱仪是将成分复杂的光分解为光谱线的仪器,主要由衍射光栅或棱镜构成。
原子光谱可分为光栅光谱和棱镜光谱。
2. 常用原子的可见光谱及其波长本文以教学中常用氢、氦、钠、汞及镉原子的可见光谱为例进行计算机仿真。
这些常用原子可见光谱的波长如表1所示[11]。
表1 常用原子可见光谱的波长原子谱线波长(nm)原子谱线波长(nm)原子谱线波长(nm)原子谱线波长(nm)原子谱线波长(nm)氢388.90397.01410.17434.05486.13656.28氦447.15501.56667.81钠588.996589.593汞404.656435.835546.074镉467.82479.99508.58643.85依据张健敏[12]的测量结果,可得到与这些谱线波长对应的RGB颜色代码。
例如,与氢原子谱线波长对应的RGB颜色代码如表2所示。
表2 氢原子谱线的RGB代码波长(nm) R G B388.90 0.125490196 0.058823529 0.494117647397.01 0.121568627 0.058823529 0.678431373410.17 0.098039216 0.129411765 0.933333333434.05 0 0.443137255 0.996078431486.13 0.290196078 0.749019608 0.996078431656.28 0.682352941 0.08627451 0.0039215693. 原子可见光谱计算机仿真的方法仿真原子可见发射光栅光谱及棱镜光谱的方法:(1)确定与原子光谱线波长对应的RGB颜色代码。
由表1可知,常用原子的可见光谱分布于日光光谱之中,因此,依据张健敏的测量结果,可得到与这些谱线波长对应的RGB颜色代码,如表2所示。
(2)依据原子光谱线的波长及其RGB代码、光栅及棱镜的色散公式编写仿真程序。
在文献[5]中,作者推导出相应的色散公式,并仿真了日光的光栅光谱和棱镜光谱。
为便捷起见,本文直接利用文献[5]中的程序进行仿真。
(3)运行仿真程序。
仿真原子可见吸收光栅光谱及棱镜光谱的方法:(1)确定连续谱辐射源色光的波长及与之对应的RGB颜色代码。
本文以日光为连续谱辐射源,依据张健敏的测量结果,可得到日光中2 000份色光的波长及其RGB颜色代码。
(2)编写仿真程序。
(3)运行仿真程序。
4. 原子可见光谱计算机仿真的结果由以上的分析可知,首先修改文献[5]中用于保存色光波长及其RGB代码值文件Myldrgb.m,然后运行其中的光栅光谱及棱镜光谱仿真程序,即可得出相应的原子可见光谱的计算机仿真结果。
下面以仿真氢原子可见光谱为例说明具体的仿真过程。
氢原子可见发射光谱的仿真过程:(1)修改文献[5]中文件Myldrgb.m的数据。
即只保留与表2中波长一致的色光的RGB代码值,其余色光的RGB代码值全部置0。
(2)运行文献[5]中的光栅光谱仿真程序Myfz1.m即可得出如图1(a)所示的仿真结果,运行其中的棱镜光谱仿真程序即可得出如图1(b)所示的仿真结果。
氢原子可见吸收光谱的仿真过程:(1)修改文献[5]中文件Myldrgb.m的数据。
与仿真发射光谱时相反,是把与表2中波长一致的色光的RGB代码值全部置0,而保留其余色光的RGB代码值。
(2)运行文献[5]中的光栅光谱及棱镜光谱仿真程序即可得出如图1(c)、(d)所示的仿真结果。
用同样的方法,可仿真氦、钠、汞及镉等原子的可见发射、吸收光栅光谱及棱镜光谱。
仿真结果如图1(e)-(t)所示。
说明:在辅助教学演示中,原子的光谱线要足够宽才能清楚地投影到多媒体屏幕上。
因此,为满足辅助教学需要,图1所示的仿真谱线并非由1份色光组成,而是由多份色光组成,即所仿真的谱线均为由多份色光组成的具有一定带宽的光谱线带。
1级光栅光谱是一种均匀分布的光谱。
因此,如图1(a)、(c)等所示的光栅光谱线均用5份色光进行仿真,谱线的带宽约为0.60nm。
棱镜的折射率与光的波长有关,波长越长折射率越小。
因此,棱镜光谱是一种非均匀分布的光谱:波长越长,谱带分布越窄,波长越短,谱带分布越宽。
因而,要获得足够宽的仿真谱线带,需要调整用于仿真的色光数。
原则是:波长越短,色光数越少,带宽越窄;波长越长,色光数越多,带宽越宽。
例如,在如图1(b)所示的氢原子发射棱镜光谱线中,用于仿真第1条谱线(388.90nm)的色光数为3份,谱线带宽约为0.30nm;用于仿真第6条谱线(656.28nm)的色光数为13份,谱线带宽约为1.63nm;在如图1(d) 所示的氢原子吸收棱镜光谱线中,用于仿真第1条谱线(388.90nm)的色光数仍为3份;而用于仿真第6条谱线(656.28nm)的色光数则为7份,谱线的带宽约为0.81nm。
(a)氢原子发射光栅光谱(b)氢原子发射棱镜光谱(c)氢原子吸收光栅光谱(d)氢原子吸收棱镜光谱(e)氦原子发射光栅光谱(f)氦原子发射棱镜光谱(g)氦原子吸收光栅光谱(h)氦原子吸收棱镜光谱(i)钠原子发射光栅光谱(j)钠原子发射棱镜光谱(k)钠原子吸收光栅光谱(l)钠原子吸收棱镜光谱(m)汞原子发射光栅光谱(n)汞原子发射棱镜光谱(o)汞原子吸收光栅光谱(p)汞原子吸收棱镜光谱(q)镉原子发射光栅光谱(r)镉原子发射棱镜光谱(s)镉原子吸收光栅光谱(t)镉原子吸收棱镜光谱图1 原子可见光谱的计算机仿真结果5. 结语常用原子的可见光谱分布于日光光谱之中。
为此,本文在仿真日光光栅光谱和棱镜光谱的基础上,首先,依据张健敏的测量结果,确定与氢、氦、钠、汞及镉原子可见光谱线波长对应的RGB颜色代码值,并据此仿真这些原子的可见发射光栅光谱及棱镜光谱,其次,以日光为连续谱源,仿真这些原子的可见吸收光栅光谱及棱镜光谱。
由图1可知,仿真结果的图像色彩丰富而逼真,并能直接投影于多媒体屏幕上,因此,可应用于原子物理学课程的辅助教学等领域。
参考文献:[1]冯瑞姝,徐栩.应用型院校物理教育专业原子物理学的优化[J].大庆师范学院学报,2013,33(3):133-135.[2]李培芳.《原子物理学》教学改革研究[J].内蒙古民族大学学报,2012,18(2):135-136.[3]潘良斌.氢光谱实验的计算机模拟[J].泉州师范学院学报(自然科学),2003,21(4):21-24.[4]蓝海江.白光干涉、衍射实验的计算机仿真[J]. 实验室研究与探索,2009,28(12):16-19.[5]蓝海江.日光光谱的计算机重现与仿真[J]. 安徽农业科学,2010,38(14):7382-7383.[6]蓝海江.日光干涉与衍射典型实验的Matlab仿真[J]. 安徽农业科学,2010,38(27):15396-15397.[7]李珏璇,蓝海江.利用七色光仿真白光牛顿环干涉实验[J]. 实验室科学,2012,15(2):65-67.[8]蓝海江.利用七色光仿真白光干涉和衍射的典型实验[J]. 物理教师,2011,32(9):36-37.[9]曹跃祖,李福芸.物理光学课程中的可视化研究[J].北京印刷学院学报,2013,21(4):76-78.[10]王永昌.近代物理学[M].北京:高等教育出版社,2006:77-94.[11]钟仕科,吴大江.简明物理手册[M].南昌:江西人民出版社,1982:130-131.[12]张健敏. 彩色光谱的计算机重现[D]. 苏州:苏州大学硕士学位论文,2005:71-88.基金项目:柳州师范高等专科学校科研基金项目(LSZ2013A002);广西高等教育教学改革工程项目(2013JGA294)。
作者简介:蓝海江(1963-),男(壮族),广西柳城人,教授。
从事物理光学、计算机应用等研究。