引言
氢氘光谱的实验中，我们用已知的铁谱作为基准来研究氢氘谱线，这使我们对氢氘光谱的产生原理有了浓厚的兴趣。氘是氢的一种同位素，所以我们就先从同位素的有关研究出发，再从理论和实践相结合的角度阐述了光谱学的定义，历史和内容，探讨了光谱分析的有关概念和分类，试着运用其他理论物理课程中学习的经典理论和量子理论对光谱宽度进行了可能的解释，最后提出了自己的几点想法。
同位素的研究简史
同位素是英国人索迪于1911年开始使用的。1919年英国物理学家阿斯顿（F. W. Aston）制成了用来分离不同质量并测定粒子质量的粒子质谱仪，把研究同位素的方法提高了一大步。阿斯顿利用质谱仪在71种元素之中，陆续找到了202种同位素之多，这为我们认识同位素，开始积累了大量资料。
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寻找氢的同位素
为了寻找氢的同位素，人们前后用了十几年的时间，而没有得出肯定的结果。1931年初，有人从理论上推导，认为应该有质量数为2的氢同位素存在，并且估算出2H:1H=1:4500的比例。
1931年年底，美国哥伦比亚大学的尤里教授和他的助手们，把四升液态氢在三相点14°K下缓慢蒸发，最后只剩下几立方毫米液氢，然后用光谱分析。结果在氢原子光谱的谱线中，得到一些新谱线，它们的位置正好与预期的质量为2的氢谱线一致，从而发现了重氢（deuterium），即氘，符号D。
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同位素移位
在谱线上，同位素对应的谱线会发生移位，称同位素移位。移位大小与核质量有关：核质量越轻，移位效应越大，因此氢具有最大的同位素移位。
光谱学发展简史
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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。
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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。
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氢原子光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
光谱学的内容
根据研究光谱方法的不同，习惯上把光谱学区分为发射光谱学、吸收光谱学与散射光谱学。它们从不同方面提供物质微观结构知识及不同的化学分析方法。
光谱分析
最常用的是使用粉末样品的原子发射光谱分析。它主要用来鉴定矿物药组成元素的种类和半定量地确定它们的含量。矿物药中的每一种元素，受到足够的热能激发后，都能发出该元素原子特有的波谱。根据底片摄取谱线位置的不同，可进行存在何种元素的定性分析，根据谱线的强度，可进行对应元素的半定量或定量分析。
经典电磁理论的解释
由傅立叶展开，可得
谱线展宽
能量W 随频率ω 变化曲线
量子理论的解释
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精细结构.
u
相对论质量修正
u
自旋—轨道相互作用修正
u
总修正值：
l
超精细结构
超精细分裂和精细分裂之比例：
确定关系引起的谱线展宽
由不确定关系，ΔE×Δt ~h
设能级宽度为Γ,则可得Γ×Δt ~h
从而使能级具有一定的宽度,所以跃迁时谱线也有一定的宽度
Einstain光量子假说:
由本次实验:
氘核,氢核质量之比:
感谢霍剑青老师和本实验室其他老师和同学的帮助!!!
希望大家提出宝贵意见!!!
THANK YOU!!!
