氢原子能级与光谱的交互式演示

doi:10.16854/j.cnki.1000-0712.240410

大学物理 ›› 2025, Vol. 44 ›› Issue (7): 105-.doi: 10.16854/j.cnki.1000-0712.240410

氢原子能级与光谱的交互式演示

金奇涛，张珠峰，王振洋，祁敬娟

1. 宁波大学物理科学与技术学院，浙江宁波315211；2. 浙江万里学院信息与智能工程学院，浙江宁波315100

收稿日期:2024-09-08 修回日期:2024-12-12 出版日期:2025-09-01 发布日期:2025-09-18
作者简介:金奇涛（2005—），男，浙江绍兴人，宁波大学物理科学与技术学院2023级本科生.
基金资助:
宁波大学教学研究项目（JYXM2024063）资助

Interactive demonstration of energy levels and spectra for hydrogen atom

JIN Qi-tao1, ZHANG Zhu-feng1, WANG Zhen-yang1, Qi Jing-juan2

1. School of Physical Science and Technology, Ningbo University, Ningbo 315211, China;
2. College of Information and Intelligence Engineering, ZhejiangWanli University, Ningbo 315100, China

Received:2024-09-08 Revised:2024-12-12 Online:2025-09-01 Published:2025-09-18

摘要/Abstract

摘要： 本文利用Wolfram 语言设计了氢原子能级和光谱的交互式演示程序，并将相关代码推广到实现演示由相对论效应和自旋-轨道耦合效应所引起的氢原子能级精细结构，以及不同类氢离子间能级与光谱的对比．相关程序可用于原子物理教学中进行交互式演示辅助教学，帮助学生加深对相关知识的理解．

关键词: 能级和光谱, 精细结构, 交互式演示

Abstract: In this paper, an interactive demonstration program for hydrogen atom energy levels and spectra is designed by using the Wolfram Language. The relevant code is extended to demonstrate the fine structure of hydrogen atom energy levels caused by relativistic effect and spin-orbit coupling effect, and to demonstrate the comparison of energy levels and spectra between different hydrogen-like ions. These programs can be used in interactive demonstration-assisted teaching in atomic physics to help students deepen their understanding of related knowledge.

Key words: energy levels and spectra, fine structure, interactive demonstration

金奇涛, 张珠峰, 王振洋, 祁敬娟. 氢原子能级与光谱的交互式演示[J]. 大学物理, 2025, 44(7): 105-.

JIN Qi-tao1, ZHANG Zhu-feng1, WANG Zhen-yang1, Qi Jing-juan2. Interactive demonstration of energy levels and spectra for hydrogen atom[J]. College Physics, 2025, 44(7): 105-.

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氢原子能级与光谱的交互式演示

Interactive demonstration of energy levels and spectra for hydrogen atom

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