18.3氢原子光谱定稿 (2)
18.3氢原子光谱

{
光 谱
(原子光谱) 光谱形式:一些不连续的明线组成,不同 元素的明线光谱不同(又叫特征光谱)
定义:连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的 吸 光谱 收 光 产生条件:炽热的白光通过温度较白光低的气体后, 谱 再色散形成的
{
光谱形式:用分光镜观察时,见到连续光谱背景上 出现一些暗线(与特征谱线相对应)
氢气的吸收光 谱
氢气
吸收光 谱
光谱中产生的一组暗线,每条 暗线的波长都跟那种气体原子 的特征谱线相对应。
钠蒸气
各种光谱的特点及成因:
发 射 光 谱 定义:由发光体直接产生的光谱 产生条件:炽热的固体、液体和高压气体发 连续光谱 光形成的 光谱的形式:连续分布,一切波长的光都有 线状光谱 产生条件:稀薄气体发光形成的光谱
光谱管
高压电源
各种元素都只能发出具有本身特征的某些波长的光, 线状谱的谱线也叫原子的特征谱线。
2 .吸收光谱
①定义:高温物体发出的白光(其中包含连续分布的 一切波长的光)通过物质时,某些波长的光被物质 吸收后产生的光谱,叫做吸收光谱。 ②实验表明,低温气体原子吸收的光,恰好就是这种 原子在高温时发出的光。因此吸收光谱中的暗谱线 与明线相对应,也是原子的特征谱线。 ③产生:太阳的光谱是吸收光谱。
(4)光谱分析
由于每种原子都有自己的特征谱线,因此可以 根据光谱来鉴别物质和确定化学组成。这种方 法叫做光谱分析。 原子光谱的不连续性反映出原子结构的不连 续性,所以光谱分析也可以用于探索原子的结 结构。 研究太阳 高层大气 层所含元 素
二、氢原子光谱
氢原子是最简单的原子,其光谱也最简单。
1 1 R( 2 2 ) n 3, 4,5,... 2 n 7 1 巴耳末公式 R=1.10 10 m 里德伯常量
18.3 氢原子光谱(45张PPT)

分布。
C 在研究太阳光谱时发现太阳光谱中有许多暗线, 这说明了太阳内部缺少对应的元素。
D 在研究太阳光谱时发现太阳光谱中有许多暗线, 这些暗线与某些元素的特征谱线相对应,这说明 了太阳大气层内存在对应的元素。
随堂练习
1. 对原子光谱,下列说法正确 的是(ACD).
A.原子光谱是不连续的
B.由于原子都是由原子核 和电子组成的,所以各种原 子的原子光谱是相同的
X射线照射激发荧光, 通过分析荧光判断越王 勾践宝剑的成分.
(5)意义:原子光谱的不连续性反映出原子结构的不 连续性,所以光谱分析也可以用于探索原子的结构。
------光谱分析还为深入原子世界打开了道路。近代原 子物理学正式从原子光谱的研究中开始的。
研究原子结构规律有两条途径:
1.利用高能粒子轰击原子—轰出未知粒子来 研究(高能物理);
σ其它谱系
三、经典理论的困难
三、经典理论的困难
卢瑟福的原子核式模型正确地指出了原子核的存在,很好地解释了α粒子散射实验。
卢瑟福原子核式模型无法解释原子光谱的分立特征
原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾
核外电子绕核运动
辐射电磁波
电子轨道半径连续变小
原子不稳定 辐射电磁波频率连续变化 事实上:原子是稳定的 原子光谱是线状谱,频率不变
《波尔的原子模型》预习问题:
【问题1】什么是轨道量子化?什么是能量量子化? 【问题2】什么是能级?什么是基态?什么是激发态? 【问题3】什么是跃迁?什么是频率条件? 【问题4】画出氢原子n=1、2、3、4的能级图。
谱是线状谱
太阳光谱是吸收光谱,不连续 稀薄的氢气和钠蒸汽产生 的是原子光谱为线状谱
白光通过钠蒸汽产生的光谱是
高中物理 18.3氢原子光谱详解

高中物理 | 18.3氢原子光谱详解氢原子光谱早在17世纪,牛顿就发现了日光通过三棱镜后的色散现象,并把实验中得到的彩色光带叫做光谱。
光谱光谱是电磁辐射(不论是在可见光区域还是在不可见光区域)的波长成分和强度分布的记录。
有时只是波长成分的记录。
1发射光谱定义:物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。
分类:发射光谱可分为两类:连续光谱和明线光谱。
连续光谱连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫做连续光谱。
炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是连续光谱。
例如白炽灯丝发出的光、烛焰、炽热的钢水发出的光都形成连续光谱。
明线光谱只含有一些不连续的亮线的光谱叫做明线光谱。
明线光谱中的亮线叫谱线,各条谱线对应不同波长的光。
稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱是明线光谱。
明线光谱是由游离状态的原子发射的,所以也叫原子的光谱。
实践证明,原子不同,发射的明线光谱也不同,每种原子只能发出具有本身特征的某些波长的光,因此明线光谱的谱线也叫原子的特征谱线。
2吸收光谱高温物体发出的白光(其中包含连续分布的一切波长的光)通过物质时,某些波长的光被物质吸收后产生的光谱,叫做吸收光谱。
各种原子的吸收光谱中的每一条暗线都跟该种原子的原子的发射光谱中的一条明线相对应。
这表明,低温气体原子吸收的光,恰好就是这种原子在高温时发出的光。
因此吸收光谱中的暗谱线,也是原子的特征谱线。
太阳的光谱是吸收光谱。
3 光谱分析由于每种原子都有自己的特征谱线,因此可以根据光谱来鉴别物质和确定的化学组成。
这种方法叫做光谱分析。
原子光谱的不连续性反映出原子结构的不连续性,所以光谱分析也可以用于探索原子的结构。
氢原子光谱氢原子是最简单的原子,其光谱也最简单。
巴耳末公式:经典理论的困难卢瑟福原子核式模型正确地指出了原子核的存在,很好地解释了α粒子散射实验。
但是。
经典物理学既无法解释原子的稳定性,又无法解释原子光谱的分立特征。
按经典物理学电子绕核旋转,做加速运动,电子将不断向四周辐射电磁波,它的能量不断减小,从而将逐渐靠近原子核,最后落入原子核中。
18.3第三节氢原子光谱

能力提升 6.对巴耳末公式下列说法正确的是( ) A.所有氢原子的光谱的波长都与巴耳末公式相对应 B.巴耳末公式只能确定氢原子发光的可见光部分的光的波长 C.巴耳末公式确定了氢原子发光的一个线系的波长,其中既
有可见光,又有紫外线 D.巴耳末公式确定了各种原子发光中的波长 答案:C
A.太阳表面大气层中缺少相应的元素 B.太阳内部缺少相应的元素 C.太阳表面大气层中存在着相应的元素 D.太阳内部存在着相应的元素 解析:太阳光谱是太阳光经过周围温度较低的大气层时,某些
频率的光被相应的元素的原子吸收,形成的吸收光谱,暗线 所对应的就是太阳大气层中存在着的元素,故C选项正确. 答案:C
连续的 C.由于原子都是由原子核和核外电子组成的,所以各种原子
的原子光谱是相同的 D.由于各种原子结构不同,所以各种原子的原子光谱也不相
同 答案:AD
第16第页1共6页39 页
解析:原子光谱是线状谱,光谱是一系列不连续的亮线,每条亮 线对应一个频率,原子光谱是由若干频率的光组成的,故A 选项正确,B选项错误;各种原子都有自己的特征谱线,不同 原子的特征谱线不同,故C选项错误,D选项正确.
得n 4.
答案:4
第22第页2共2页39 页
梯度练习 基础强化 1.对于线状谱,下列说法中正确的是( ) A.每种原子处在不同温度下发光的线状谱不同 B.每种原子在不同物质中的线状谱不同 C.每种原子在任何条件下发光的线状谱相同 D.两种不同的原子发光的线状谱可能相同 答案:C
第23第页2共3页39 页
第34第页3共4页39 页
A.a元素 C.c元素 答案:B
B.b元素 D.d元素
第35第页3共5页39 页
9.关于太阳光谱,下列说法正确的是( ) A.太阳光谱是吸收光谱 B.太阳光谱中的暗线,是太阳光经过太阳大气层时某些特定
人教版高二物理选修3-5:18.3氢原子光谱教学课件

巴耳末公式:
其中R = 1.10 ×107 m-1叫里德伯常量
除了巴耳末系,后来发现的氢光谱在红外和紫外 光区的其它谱线也都满足与巴耳末公式类似的关系式。
三、经典物理的困难
卢瑟福原子核式模型很好地解释了α粒子散射实验,无法解释 原子光谱的分立特性。。 由经典物理学
核外电子绕核运动
周期性变化的电磁场辐射电磁波
表明:吸收光谱也是原子的特征谱线。
原理:利用发射光谱和吸收光谱。 光谱分析法 优点:非常灵敏而且迅速。
作用:鉴别物质和确定它的化学组成。
二.氢原子光谱的实验规律
氢原子是最简单的原子,其光谱也最简单。
1885年,巴耳末对当时已知的,在可见光 区的4条谱线作了分析,发现这些谱线的波长可 以用一个公式表示:
稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱是线状谱。 线状谱是由游离状态的原子发射的,也叫原子光谱。
每种元素都只能发出具有本身特征的某些波长的光。 亮线光谱的谱线也叫原子的特征谱线。
2.吸收光谱
高温物体发出的白光(连续光谱)通过物质时,某些波 长的光被物质吸收后产生的光谱,叫做吸收光谱。
各种原子的吸收光谱中的每一条暗线都跟该种原子的发射 光谱中的一条明线相对应。
电子轨道半径连续变小
原子不稳定 辐射电磁波频率连续变化 事实上:原子是稳定的、原子光谱是线状谱。
3、氢原子光谱
1.根据卢瑟福的原子模型,电子在核外做怎样的运动 ?
2.在原子中,电子轨道是怎样的? 原子内部电子运动会产生光
研究途径:光谱
早在17世纪,牛顿就发现了日光通过三棱镜后的 色散现象,并把实验中得到的彩色光带叫做光谱。
Algodoo
一、光谱
光谱:用棱镜或者光栅把光按波长分开,得到光的波长(频率) 成分和强度分布的记录
18.3 氢原子光谱 作业

课时18. 3氢原子光谱1. 关于线状谱,下列说法中正确的是()A. 每种原子处在不同温度下的线状谱不同B. 每种原子处在不同的物质中的线状谱不同C. 每种原子在任何条件下的线状谱都相同D. 两种不同的原子的线状谱可能相同2. 以下说法中正确的是()A. 进行光谱分析,可以用连续谱,也可以用吸收光谱B. 光谱分析的优点是非常灵敏而且迅速C. 分析某种物质的化学组成,可以使这种物质发出的白光通过另一种物质的低温蒸气取得吸收光谱进行分析D. 摄下月球的光谱,可以分析出月球上有哪些元素3. 地球上接收到的太阳光谱中有许多暗线,它们对应着某些元素的特征谱线。
下列说法正确的是()A. 太阳光谱是连续光谱B. 太阳表面大气层中存在着相应的元素C. 这些暗线是由于太阳光通过太阳大气层中温度较低的气体时被气体吸收形成的D. 这些暗线是由于太阳光通过太阳大气层中温度较低的气体时发射的4. 对于巴耳末公式1λ=R(122-1n2)的理解,下列说法错误..的是()A. 所有氢原子光谱的波长都可由巴耳末公式求出B. 公式中的n可取任意值,故氢原子光谱是连续谱C. 公式中的n只能取不小于3的整数值,故氢原子光谱是线状谱D. 公式不但适用于氢原子光谱的分析,也适用于其他原子光谱的分析5. 有关氢原子光谱的说法正确的是()A. 氢原子的光谱是连续谱B. 氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光C. 氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D. 巴耳末公式反映了氢原子辐射电磁波波长的分立特性6. 根据巴耳末公式1λ=R(122-1n2),当n取7时对应谱线的波长是多少?一般人眼可见光的波长范围是400nm~700 nm,这条谱线人眼可见吗?7. 图甲所示的a、b、c、d为四种元素的特征谱线,图乙是某矿物的线状谱,通过光谱分析可以确定该矿物中缺少的元素为()A. a元素B. b元素C. c元素D. d元素8. 根据经典电磁理论,从卢瑟福原子结构模型可以得到的推论是()A. 原子十分稳定,原子光谱是连续谱B. 原子十分稳定,原子光谱是线状谱C. 原子很不稳定,原子光谱是连续谱D. 原子很不稳定,原子光谱是线状谱9. 太阳光谱中有许多暗线,它们对应着某些元素的特征谱线,产生这些暗线是由于()A. 太阳表面大气层中缺少相应的元素B. 太阳内部缺少相应的元素C. 太阳表面大气层中存在着相应元素D. 太阳内部存在相应元素10. 下列关于光谱的说法中错误..的是()A. 连续谱和线状谱都是发射光谱B. 线状谱的谱线含有原子的特征谱线C. 固体、液体和气体的发射光谱为连续谱,只有金属蒸气的发射光谱是线状谱D. 在吸收光谱中,低温气体原子吸收的光恰好就是这种气体原子在高温时发出的光11. 根据巴耳末公式,指出氢原子光谱在可见光范围内波长最长的谱线所对应的n,它们的波长各是多少?氢原子光谱有什么特点?12. 已知氢原子光谱中巴耳末系第一条谱线Hα的波长为656. 5 nm。
物理选修3-5人教版18.3氢原子光谱(共19张ppt)

除了巴耳末系,后来发现的氢光谱在红外和紫
外光区的其他谱线也都满足与巴耳末公式类似的关 系式。
卢瑟福原子核式模型正确地指出了原子核的存在,很好地解 释了α粒子散射实验。但是。经典物理学既无法解释原子的稳 定性,又无法解释原子光谱的分立特征。
按经典物理学电子绕核旋转,做周期性运动,电子将不 断向四周辐射电磁波,它的能量不断减小,从而将逐渐靠近 原子核,最后落入原子核中。但事实上原子是个稳定的系统。
真空
金箔
可转动的带有 荧光屏的放大 镜
放射源 高速α粒子
荧光屏
卢瑟福
绝大多数 α 粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来的 方向前进,
但有少数 α 粒子(约占八千分之一)发生了大角 度偏转,偏转的角度甚至大于900 ,也就是说它们几 乎被“撞了回来”。
原子的核式结构模型 (1911年) 卢瑟福 在原子的中心有一个很小的核,叫做原子核。 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里。 带负电的电子在核外空间绕着核旋转。
太阳的光谱是吸收光谱
定义:由发光体直接产生的光谱
发 射
连续谱
光
谱
线状谱 不同元素的明线光谱不同(又叫特征光谱)
光
谱
吸 收 定义:连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱 光
谱 太阳的光谱是吸收光谱
氢原子是最简单的原子,其光谱也最简单。
1885 年,巴耳末对当时已知的,在可见光区的四条谱线做了 分析,发现这些谱线的波长能够用一个公式表示。如果采用波长λ 的倒数,这个公式可以写做
轨道及转动频率不断变化,辐射电磁波频率也是连续的, 原子光谱应是连续的光谱。而实际上看到的是分立的线状谱。
这些矛盾说明,尽管经典物理学可以很好地应用 于宏观物体,但它不能解释原子世界的现象,引入新 观念是必要的.
18.3 氢原子的光谱

明线光谱
1、定义:只含有一些不连续的亮线的光谱叫做明 线光谱。 2、特点:由一些不连续的明线组成 3、产生:稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱是明 线光谱
说明: A明线光谱中的亮线叫谱线,各条谱线对应不同 波长的光。 B各种原子的发射光谱都是线状谱,说明原子只能发 出几种特定频率的光。不同原子的亮线位置不同,说明 不同原子的发光频率是不一样的,因此这些亮线称为原 子的特征谱线。
§18· 3 氢原子光谱
早在17世纪,牛顿就发现了日光 通过三棱镜后的色散现象,并把实验 中得到的彩色光带叫做光谱
一、光谱
1 、定义: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, 即光谱。有时只是波长成分的记录。 2、分类 连续光谱
发射光谱
吸收光谱
光 谱
线状光谱(原子光谱)
原子光谱的不连续性反映出原子结构的不 连续性,所以光谱分析也可以用于探索原 子的结构。来自二、氢原子光谱的实验规律
氢原子是最简单的原子,其光谱也最简单。 气体放电管:玻璃管中的稀薄气体的分子在强 电场的作用下会电离,成为自由移动的正负电 荷,于是气体变成导体,导电时会发光。这样 的装置叫做气体放电管。
太阳的光谱是?
光谱分析
(1)由于每种原子都有自己的特征谱线,因此可 以根据光谱来鉴别物质和确定物质的组成成分。 这种方法叫做光谱分析。 (2)光谱分析法由基尔霍夫开创的。 (3)优点:灵敏度高。样本中一种元素的含量达 到10-10g时就可以被检测到。 (4) 同种物质吸收光谱中的暗线与它明线光谱 中的明线相对应,明线光谱和吸收光谱中的谱 线都是原子的特征光谱,都可以用于光谱分析。
轨道及转动频率不断变化,辐射电磁波频率 也是连续的, 原子光谱应是连续的光谱。而 实际上看到的是分立的线状谱。
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氢原子光谱的其他线系
紫 外 线 区 红 外 线 区
莱曼线系
1 1 R 2 2 1 n 1
1 1 R 2 2 3 n 1
n 2, 3,4,
n 4,5,6,
帕邢系
三、经典理论的困难
核外电子绕核运动 辐射电磁波 电子轨道半径连续变小 原子不稳定
5、光谱分析 1)由于每种原子都有自己的特征谱线, 因此可以根据光谱来鉴别物质和确定物质 的组成成分。这种方法叫做光谱分析。
2)光谱分析法由基尔霍夫开创。
3)优点:灵敏度高。样本中一种元素的 含量达到10-10g时就可以被检测到。 因此光谱分析可以用来确定样品中包 含哪些元素,这种方法非常灵敏,利用光 谱还能确定遥远星球的物质成分.
(原子光谱)
{
定义:连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱
光谱形式:用分光镜观察时,见到连续光谱背景上出现一些暗线 (与特征谱线相对应) 产生条件:炽热的白光通过温度较白光低的气体后,再色散形成的
吸 收 光
谱
吸收光 谱
小结:
发 射 光 谱 定义:由发光体直接产生的光谱
连续光谱
{
光谱的形式:连续分布,一切波长的光都有 产生:炽热的固体、液体和高压气体发光 光谱形式:一些不连续的明线组成,不同元素的线状光谱 不同(又叫明线光谱) 产生:稀薄气体、金属蒸气、游离态原子
光 谱
吸 收 光 谱
线状光谱
(2)线状光谱(线状谱)
(2) 线状光谱 (原子光谱、特征光谱) ①定义: 只含一些不连续亮线的光谱。 ②产生: 游离态的原子、稀薄气体或金 属的蒸汽。 ③特点:
原子不同,发射的线状光谱也不同;(每种 原子只能发出具有本身特征的某些波长的光)
几种常见的原子的原子光谱:
每一种原子都有自己特定的原子光谱,不同 原子,其原子光谱均不同
原子是稳定的
辐射电磁波频率连续变化
原子光谱是线状谱 —— 分立
4. 吸收光谱 1)定义: 白光通过物质时,一些频率的光被吸
收后在连续光谱上出现一些暗线。
②产生:
4. 吸收光谱 ③特点: 各种原子的吸收光谱中的每 一条暗线,都跟该种原子的发射的线状 光谱相对应。 表明:吸收光谱也是原子的特征谱线。 太阳光谱是吸收光谱。
一、光谱
1、光谱的定义:
光按波长展开,获得光按波长和强度分布的 记录。
2、光谱的分类:
1)发射光谱
2)吸收光谱
①连续谱 ②线状谱
一、光谱
3.发射光谱: 物体发光直接产生的光谱。 (1)连续光谱(连续谱)
由连续分布的含一切波长的光组成的光谱。 ①定义: ② 产生: 炽热的固体、液体及高压气体. (如白炽灯丝、烛焰、炽热的钢水发出的光) ③特点: 整个光谱区域都是亮的。
阅读教科书P55—P56
氢原子光谱的实验规律
思考:
-----3分钟!!!!
1、巴耳末公式及意义?
三、氢原子光谱
可见光区
1885年,巴耳末对当时已知的,在可见光区的4条 谱线作了分析,发现这些谱线的波长可以用一个 公式表示:
n的两层含义: 第一:每一个n值分别对应一条谱线。 第二:n只能取正整数3,4,5······,不 能取连续值,说明了原子光谱波长的分立特性 (线状谱)。 除了巴耳末系,后来发现的氢光谱在红外和紫个光 区的其它谱线也都满足与巴耳末公式类似的关系式.
阅读教科书P54—P55
光谱
思考:
-----5分钟!!!!
1、光谱的定义? 2、光谱的分类? 3、发射光谱的定义? 4、连续谱的定义? 5、线状谱的定义?
6、吸收光谱的定义?7、什么叫光谱分析?
早在17世纪, 牛顿就发现 了日光通过 三棱镜后的 色散现象, 并把实验中 得到的彩色 光带叫做光 谱。