人教版高中物理选修3-518.3氢原子光谱(共25张PPT)
合集下载
高中物理人教版选修3-5《18.3氢原子光谱》(共16张PPT)
二、氢原子光谱
氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。
特点：1.几种特定频率的光
2.光谱是分立的亮线
氢原子巴尔末线系
H
H H H H
n 3 4 5
656 .3 486 .3
364 .56nm
1885年巴耳末用经验公式表示出氢原子的前四条可见光（波长400—760nm）谱： （里德伯常数：R=1.09677581×107m-1)
阅读教材P54，讨论：
• 1、什么是光谱？光谱的分类？ • 什么叫光谱分析？ • 2、原子的发射光谱是怎样的光谱？ • 不同原子的发射光谱是否可能相同？ • 3、光谱分析有何重大意义？
一、光谱
1、光谱：用光栅或棱镜可以把各种颜色 的光按波长展开，获得光的波长（或频率） 和强度分布的记录。
2、发射光谱可分为两类：连续光谱和线状 光谱。
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 和确定的组成成分。这种方法叫做光谱分析。
其优点是灵敏度高且迅速，样本中一种元素的含量达到10-10g就可以被 检验出来。
2、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。
例如：分 析太阳光 谱可以研 究太阳高 层大气层 所含元素
②产生： 稀薄气体或金属蒸气的发射光谱是线状光谱。
线状谱是由游离状态的原子发射的，也叫原子光谱。
几种原子的线状谱
总结：
• 1、各种原子的发射光谱都是现状谱，说明 原子只发出几种特定频率的光。
• 2、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。
2、光谱分析
（简称连续谱和线状谱）
（1）连续光谱
高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)
射实验。
2.经典理论的困难：经典物理学既无法解释原子的 的 分立特征 。
稳定性
，又无法解释原子光谱
7
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载高 中物理 选修3- 5课件 ：第十 八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)
课前自主梳理
课堂互动探究
课堂小结
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载高 中物理 选修3- 5课件 ：第十 八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载高 中物理 选修3- 5课件 ：第十 八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)
第3节 氢原子光谱
学习目标
核心提炼
1.了解光谱、连续谱和线状谱等概念。 3个概念——光谱
2.知道氢原子光谱的实验规律。 3.知道经典物理学的困难在于无法解释原子的稳定性和光 线状谱 连续谱
思维判断 (1)光是由原子核内部的电子运动产生的，光谱研究是探索原子核内部结构的一条 重要途径。( ) (2)稀薄气体的分子在强电场的作用下会变成导体并发光。( ) (3)巴耳末公式中的n既可以取整数也可以取小数。( ) 答案 (1)× (2)√ (3)×
6
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载高 中物理 选修3- 5课件 ：第十 八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)
课前自主梳理
课堂互动探究
课堂小结
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载高 中物理 选修3- 5课件 ：第十 八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)
3.特征谱线：各种原子的发射光谱都是 线状谱 ，说明原子只发出几种_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 不一样，光谱中的亮 线称为原子的 特征谱线 。
高中物理新课标版人教版选修3-5精品课件：18.3《氢原子光谱》(PPT课件可以编辑)
（2）光谱分析法由基尔霍夫开创嘚。 （3）优点：灵敏度高。样本中一种元素嘚含量达到10-10g时就可以被检测到。 （4） 同种物质吸收光谱中嘚暗线与它明线光谱中嘚明线相对应，明线光谱和吸收光谱中嘚谱线都是原子嘚特征
光谱，都可以用于光谱分析。
原子光谱嘚不连续性反映出原子结构嘚不连续性，所以光谱分析也可以用于探索原子嘚结构。
三、经典理论嘚困难 卢瑟福原子核式模型正确地指出了原子核嘚存在，很好地解释了α粒子散射实验。但是。经典物理学既无 法解释原子嘚稳定性，又无法解释原子光谱嘚分立特征。
按经典物理学电子绕核旋转，作加速运动，电子将不断向四周辐射电磁波，它嘚能量不断减小，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嘚系统。
② 明线光谱
A 只含有一些不连续嘚亮线嘚光谱叫做明线光谱。 明线光谱中嘚亮线叫谱线，各条谱线对应不同波长嘚光。 B 稀薄气体或金属嘚蒸气嘚发射光谱是明线光谱。 C 各种原子嘚发射光谱都是线状谱，说明原子只能发出几种特定频率嘚光。不同原子嘚亮线位置不同，说明不同 原子嘚发光频率是不一样嘚，因此这些亮线称为原子嘚特征谱线。
二、氢原子光谱嘚实验规律
氢原子是最简单嘚原子，其光谱也最简单。
气体放电管：玻璃管中嘚稀薄气体嘚分子在强电场嘚作用下会电离，成为自由移动嘚正负电荷，于是气体变 成导体，导电时会发光。这样嘚装置叫做气体放电管。
1885年，巴耳末对当时已知嘚，在可见光区嘚14条谱线作了分析，发现这些谱线嘚波长可以用一个公式表示： 除了巴耳末系，后来发现嘚氢光谱在红外和紫个光区嘚其它谱线也都满足与巴耳末公式类似嘚关系式。
α粒子散射嘚实验使我们知道原子具有核式结构,但电子在核嘚周围怎样运动?它嘚能量怎样变化?这些还要通 过其他事实认识.
光谱，都可以用于光谱分析。
原子光谱嘚不连续性反映出原子结构嘚不连续性，所以光谱分析也可以用于探索原子嘚结构。
三、经典理论嘚困难 卢瑟福原子核式模型正确地指出了原子核嘚存在，很好地解释了α粒子散射实验。但是。经典物理学既无 法解释原子嘚稳定性，又无法解释原子光谱嘚分立特征。
按经典物理学电子绕核旋转，作加速运动，电子将不断向四周辐射电磁波，它嘚能量不断减小，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嘚系统。
② 明线光谱
A 只含有一些不连续嘚亮线嘚光谱叫做明线光谱。 明线光谱中嘚亮线叫谱线，各条谱线对应不同波长嘚光。 B 稀薄气体或金属嘚蒸气嘚发射光谱是明线光谱。 C 各种原子嘚发射光谱都是线状谱，说明原子只能发出几种特定频率嘚光。不同原子嘚亮线位置不同，说明不同 原子嘚发光频率是不一样嘚，因此这些亮线称为原子嘚特征谱线。
二、氢原子光谱嘚实验规律
氢原子是最简单嘚原子，其光谱也最简单。
气体放电管：玻璃管中嘚稀薄气体嘚分子在强电场嘚作用下会电离，成为自由移动嘚正负电荷，于是气体变 成导体，导电时会发光。这样嘚装置叫做气体放电管。
1885年，巴耳末对当时已知嘚，在可见光区嘚14条谱线作了分析，发现这些谱线嘚波长可以用一个公式表示： 除了巴耳末系，后来发现嘚氢光谱在红外和紫个光区嘚其它谱线也都满足与巴耳末公式类似嘚关系式。
α粒子散射嘚实验使我们知道原子具有核式结构,但电子在核嘚周围怎样运动?它嘚能量怎样变化?这些还要通 过其他事实认识.
人教版选修3-5 第18章 3 氢原子光谱 课件(26张)
各种光谱的产生与特点
1．线状谱 (1)产生：稀薄气体或金属蒸气所发出的光为线状光谱， 又称原子光谱． (2)特点：光谱是一条条分立的亮线．
2．连续谱 (1)产生：由炽热的固体、液体和高压气体所辐射的光谱 均为连续光谱． (2)特点：光谱不是一条条分立的谱线，而是连在一起的 光带． 3．吸收谱 (1)产生：连续光谱中某波长的光被吸收后出现的暗线， 让高温的物体所发出的白光通过某种物质后获得的光谱就为吸 收谱． (2)特点：是连续光谱背景下的一些暗线．
A．氢原子的发射光谱是连续光谱 B．氢原子光谱说明氢原子可以发出各种频率的光 C．氢原子光谱说明氢原子能级是分立的 D．氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关 【答案】C
解析：由于氢原子的轨道是不连续的，而氢原子在不同的 轨道上的能级 En＝n12E1，故氢原子的能级是不连续的，即是分 立的，故 A、B 错误，C 正确；根据频率条件，有 En－Em＝hν， 显然 n、m 的取值不同，发射光子的频率就不同，故氢原子光 谱线的频率与氢原子能级的能量差有关，故 D 错误．
当 n＝4 时，λ12＝1.10×107×(212－412)m－1，解得 λ2≈4.85×10 －7 m，由波速公式 c＝λν，
得 ν1＝λc1＝63.5.04××11008－7 Hz≈4.59×1014 Hz， ν2＝λc2＝43.8.05××11008－7 Hz≈6.19×1014 Hz. 答案：λ1＝6.54×10－7 m，λ2＝4.85×10－7 m； ν1＝4.59×1014 Hz，ν2＝6.19×1014 Hz
4．特征谱线 (1)各种原子的发射光谱都是线状谱，不同元素的谱线不 同，故线状谱的亮线称为原子的特征谱线． (2)吸收谱的暗线与线状谱的亮线一一对应，也是一种特 征谱线． 5．光谱分析 (1)利用不同原子都有自己的特定谱线来鉴别物质和确定 物质的组成成分，且灵敏度高，方便性好，在发现和鉴别元素 上有重大意义． (2)光谱分析利用特征谱线，即利用线状谱或吸收谱．
《氢原子光谱PPT模板》人教版高二物理选修3-5PPT课件
（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光谱
吸 收 光 谱
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
12
1 n2
n 2，3,4,
区
红 外
帕邢系
1
R
1
32
1 n2
n 4,5,6,
区
还 有 三
布喇开系
1
R
1 42
1 n2
n 5,6,7，
个
线 系
普丰特系
1
R
1
52
1 n2
n 6,7，8，
谱线
1.矛盾一： 无法解释原子的稳定性 2.矛盾二： 无法解释原子光谱的分立性
核外电子绕核运动
原子光谱
1.发射光谱：
物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。 发射光谱可分为两类：连续光谱和线状光谱。
2.吸收光谱：
特点：在连续光谱上 缺失了某些成份的光
成因：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。
原子光谱
【小组讨论】 1.吸收谱有什么特点 2.吸收谱和发射谱有什么关系
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
原子光谱
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。
原子光谱
1.光谱分析：根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成的方法。 2.可应用于光谱分析的光谱：
辐射电磁波
电子轨道半径连续变小
原子不稳定 原子是稳定的
辐射电磁波频率连续变化 辐射电磁波频率 只是某些确定值
人教版高中物理选修3-5课件18.3氢原子光谱
n=2,3,4,
1
线系限 n 的谱线
σ赖∞=
= λ赖∞
R
1 11 第一条谱线 λ1 = R(12 - 22 )
实验结果：氢原子发理论的 困难
1、经典理论的困难
卢瑟福的核式结构模型正确的指出了原 子核的存在，很好的解释了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， 有无法解释原子光谱的分立特征——经典 理论的困难。
导入新课
每种原子、分子都有其特征光谱。因此分 析其特征光谱，对研究不同原子、分子及其结 构有着重大的意义。光谱学已成为光学的一个 重要分支，并被广泛用于科研和生产中。
氢原子是最简单的原子，其光谱线在按波 长（或波数）大小的排列次序上显示出简单的 规律性。研究原子结构，很自然氢原子首先被 关注。
一些简单的原子和分子
课堂小结
1、光谱 把实验中得到的彩色光带叫做光谱。
2、发射光谱 物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。 发射光谱可分为两类：连续光谱和明线光谱。 连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光
1R (4 1 2n 1 2), n5,6, 1R (5 1 2n 1 2), n6,7, 1R (6 1 2n 1 2), n7,8,
波数1R( 1 1) 巴耳末系
n n 2
2
f
i
n =∞
1 11 σ巴=λ巴=R(22 -n2) n=6 H δ
根据经典电磁理论，电子绕核作匀速圆 周运动，作加速运动的电子将不断向外辐射 电磁波.
不能解释原子结构的稳定性
e
e
e
F
v
r e
电子做匀速圆周运动
不能解释原子光谱为分立的线状谱 经典物理：辐射电磁波的频率与电子圆运 动的频率相同。
人教版高中物理选修3-5课件18.3氢原子光谱(1)
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( 22
1Leabharlann n2) n3, 4,5,...
巴耳末公式 R=1.10107m1 里德伯常量
三、卢瑟福模型的困难
卢瑟福原子核式模型无法解释氢原子光谱的规律。 原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾
三棱镜
标度管
平行光管
观察管
分光镜
分光镜原理分析
标度管
• （1）连续光谱 • • •
炽热的固体、液体及高压气体的光谱， 是由连续分布的一切波长的光组成的，这 种光谱叫做连续光谱。
• 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。
2）明线光谱（原子光谱） 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，也叫原子光谱。
第三节 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
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
物体发光直接产生的光谱叫做发射光 谱。 发射光谱可分为两类：连续光谱和明线光 谱。
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
氢气的吸收光 谱
氢气
返回
•各种光谱 •连续光谱
H的发射光 谱
钠的发射 光谱 钠的吸收 光谱
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( 22
1Leabharlann n2) n3, 4,5,...
巴耳末公式 R=1.10107m1 里德伯常量
三、卢瑟福模型的困难
卢瑟福原子核式模型无法解释氢原子光谱的规律。 原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾
三棱镜
标度管
平行光管
观察管
分光镜
分光镜原理分析
标度管
• （1）连续光谱 • • •
炽热的固体、液体及高压气体的光谱， 是由连续分布的一切波长的光组成的，这 种光谱叫做连续光谱。
• 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。
2）明线光谱（原子光谱） 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，也叫原子光谱。
第三节 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
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
物体发光直接产生的光谱叫做发射光 谱。 发射光谱可分为两类：连续光谱和明线光 谱。
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
氢气的吸收光 谱
氢气
返回
•各种光谱 •连续光谱
H的发射光 谱
钠的发射 光谱 钠的吸收 光谱
物理人教版高中选修3-5人教课标版高中物理选修3-5第十八章原子结构第三节氢原子光谱PPT课件
选 修 3 5 18.3 － 氢 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
产生条件：炽热的白光通过温度比白光低的气体后， 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）
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。
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： 巴耳末公式:
其中R = 1.10 ×10 m 叫里德伯常量
7
-1
氢原子光谱的实验规律
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。
选 修 3 5 18.3 － 氢 原 子 光 谱
研究原子结构的途径
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。
选 修 3 5 18.3 － 氢 原 子 光 谱
研究途径：光谱
光谱
用光栅或棱镜把光按波长分开，得到光的波长（频率）成 分和强度分布的记录，叫光谱。（有时只记录波长成分）
选 修 3 5 18.3 － 氢 原 子 光 谱
选 修 3 5 18.3 － 氢 原 子 光 谱
1、在实际生活中，我们可以通过光谱分析来鉴别物质和物质的 组成成分。例如某样本中一种元素的含量达到10-10g时就可以被 检测到。那么我们是通过分析下列哪种谱线来鉴别物质和物质 的组成成分的（ BC ） A 连续谱
B 线状谱
C 特征谱线 D 任意一种光谱
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。
高中物理 18.3 氢原子光谱课件 新人教版选修35
公式称为巴耳末公式：
1
11
n=3,4,5,…
(2)公R式( 22中nn只2 )能(zhī nénɡ)取整数，不能连续取值，波长是分
立的值.
第二十八页，共41页。
3.其他谱线 除了巴耳末系，氢原子光谱在红外和紫外光区的其他谱线，也都满 足(mǎnzú)与巴耳末公式类似的关系式.
第二十九页，共41页。
第三十九页，共41页。
【规范解答】选B、C.太阳光谱中的暗线是太阳发出的连续光谱经过太 阳大气层时产生吸收的光谱，正是太阳发出的光谱被太阳大气层中存 在的对应元素吸收所致，白炽灯发出的是连续光谱，A、D项错误；光 谱分析只能是明线光谱和吸收光谱，连续光谱是不能用来作光谱分析 的，C项正确；煤气灯火焰中燃烧的钠蒸汽或霓虹灯都是稀薄(xībó)气 体发出的光，产生的光谱都是线状谱，B项正确.
难点：理解经典(jīngdiǎn)物理学不能解释氢原子光谱实验规律的 原因.
第三页，共41页。
一、光谱
1.定义：用光栅或棱镜可以(kěyǐ)把各种颜色的光波按长_____展开，获
得光的波长(频率)和强度分布的记录，即光谱. (bōchán
2.分类
g)
(1)线状谱：由一条条的___亮__线_组成的光谱. (2)连续谱：由连在一起的___光__带_组成的光谱.
第四十一页，共41页。
第三十六页，共41页。
【规范解答】据巴耳末公式(gōngs1hì)R
(
1 22
n1得2 )
1 654.55 109
1.10解1得07n1(=2132 ,
解得n2=4.
1 n12
),
1 答48案4.:835 4109
1.10 107
(
高中物理选修3-5精品课件：18.3 氢原子光谱
三、经典理论的困难
阅读教材第56页内容，了解经典电磁理论的局限性表现在哪些方面。 1.核式结构模型的成就：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。 2.经典理论的困难：经典物理学既无法解释原子的
的 分立特征 。
稳定性
，又无法解释原子光谱
思考判断
(1)经典物理学很好地解释原子的稳定性。( × )
解析 连续谱是指光谱由连续分布的一切波长的光(一切单色光)组成的，而不是指光 源是连续的。连续谱是由炽热固体、液体及高压气体发光产生的，线状谱是由一些不 连续的亮线组成的，由稀薄气体或金属蒸气所发出的光产生的，而不是指光源是线状 光源，选项A错误，C正确；光谱分析是根据不同原子都有自己的特征谱线来鉴别物 质和确定物质的组成成分的方法，连续谱含有一切波长的光，不是原子的特征谱线， 不能用来做光谱分析，而线状谱和吸收光谱都是原子自身的特征谱线，所以可以用来 做光谱分析，鉴定物质成分，其优点是灵敏度很高，在发现和鉴定元素上有着重大的 意义，选项B错误，D正确。 答案 CD
二、氢原子光谱的实验规律
阅读教材第55～56页内容，了解氢原子光谱的特点及规律。 1.许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的，因此光谱研究是探索 原子结构 的
一条重要途径。 2.气体放电管：玻璃管中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 。这样的装置叫作 气体放电管 。
4.光谱分析 (1)优点：灵敏度高，分析物质的最低量达10－10 g。 (2)应用：a.发现新元素；b.鉴别物体的物质成分。 (3)用于光谱分析的光谱：线状光谱和吸收光谱。
[精典示例] [例1] (多选)下列关于光谱的说法正确的是( )
高二下学期物理选修3-5第十八章第3节氢原子光谱课件
最上一条是连续谱，其他几条是线状谱 与连续谱的叠加
5．吸收光谱是炽热的白光（包含连续分布的一切波长的光） 通过温度较低的气体后，某些波长的光被吸收后形成的光 谱。用分光镜观察时，见到连续光谱的背景上出现了一些 与特征谱线对应暗线。
6．太阳光谱是在连续光谱的背景上出现了一些不连续的暗 线，是一种吸收光谱。是因为太阳光透过太阳的高层大气 射向地球时，太阳高层大气中含有的元素会吸收它自己特 征谱线的光，就形成了连续光谱背景下的暗线。
6.下列关于光谱的说法正确的是（ BCD ） A.连续谱就是由连续发光的物体产生的光谱，线状谱是线 状光源产生的光谱 B.所有原子的发射光谱都是线状谱，不同原子的谱线一定 不同 C.连续谱包括一切波长的光，线状谱只包括某些特定波长 的光 D.通过对线状谱的明线光谱分析或吸收光谱的暗线分析， 可鉴定物质成分
8.下列对氢原子光谱实验规律的认识中，正确的是（ B） A.因为氢原子核外只有一个电子，所以氢原子只能产生一 种波长的光 B.氢原子产生的光谱是一系列波长不连续的谱线 C.氢原子产生的光谱是一系列亮度不连续的谱线 D.氢原子产生的光的波长大小与氢气放电管放电强弱有关
8.对于卢瑟福的原子模型，如果根据经典物理学分析，会 得出与事实不相一致的推论是（ C ） 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
按照经典电磁理论原子是不稳定的
3．根据经典的电磁理论，电子绕核运动时辐射电磁波的 频率就是电子绕核运行的频率，电子越转能量越小，轨道 半径不断减小，运行频率不断增加。这个变化是连续性， 也就是说，原子辐射电磁波的频率也要不断变化，大量原 子发光的光谱应该是连续光谱。然而事实上，原子光谱不 是连续谱而是分立的线状谱，理论推导与事实矛盾。
人教版高中物理选修3-5课件：18-3氢原子光谱 (共50张PPT)
学习光谱时，易对发射光谱，吸收光谱区别不清，造成错 误．避免混淆的关键是正确理解光谱的形成原因．发射光谱是 物体直接发出的光通过分光后产生的光谱；吸收光谱是高温物 体发出的光通过低温物质时，某些波长的光被该物质吸收后形 成的．
3．光谱分析 (1)定义：每种原子都有自己的特征谱线，可以利用光谱来 鉴别物质和确定物质的组成成分． (2)优点：灵敏度高，分析物质的最低量达 10－10 g.
(3)应用 ①应用光谱分析发现新元素； ②鉴别物体的物质成分： 研究太阳光谱时发现了太阳中存在 钠、镁、铜、锌、镍等金属元素； ③应用光谱分析鉴定食品优劣．
质疑探究
1．我们看到这样的情景：在太阳光下，我们用一个玻璃棱 镜放在水平面上，在棱镜的背面会看到彩色的光带，你知道这 种现象是如何产生的吗？
提示：这是一种光的色散现象．白光为复色光，是由七种 颜色的光复合而成，复色光分解为单色光的现象叫做光的色 散，形成的彩色光带称为光谱．
2．利用白炽灯的光谱，能否检测出灯丝的成分？ 提示：不能，白炽灯的光谱是连续谱，不是原子的特征谱 线，因而无法检测出灯丝的成分． 3．结合教材P54：“科学足迹”思考：能否根据对月光的 光谱分析确定月球的组成成分？为什么？ 提示：不能．月球不能发光，它只能反射太阳光，故其光 谱是太阳光的光谱，对月光进行光谱分析确定的并非月球的组 成成分．
【思路启迪】
1.同一种物质的线状谱中的亮线与其吸收
光谱的暗线有何关系？ 2．吸收光谱是白光的光谱吗？
【规范解答】
由于通常看到的吸收光谱中的暗线比线状
谱中的明线要少一些，所以选项B不对．而气体发光时，若是高 压气体发光形成的连续谱，若是稀薄气体发光形成线状谱，故 选项C也不对．甲物质发出的白光通过低温的乙物质蒸汽后，得 到的是乙物质的吸收光谱，所以选项D错误，答案为A. 【答案】 A
人教版高中物理选修3-5课件18.3氢原子光谱(ZT)
个 线 系
普丰特系
1
R
1 52
1 n2
n 6,7，8，
四 、
• 1、矛盾一：无法解释原子的稳定性
经 • 2、矛盾二：无法解释原子光谱的分立性
典 理
核外电子绕核运动
论
的
辐射电磁波
困
难
电子轨道半径连续变小
原子不稳定
事实上： 原子是稳定的
辐射电磁波频率连续变化
辐射电磁波频率只是 某些确定值
吸收光谱中 的暗谱线，
光谱中的一条明线相对应
也是原子的
特征谱线。
太阳的光谱
太阳光谱是 吸收光谱
二 、 光
•根1、据光谱分来析鉴：别物质和确定它的化学组成 的方法。
谱 • 2、可应用于光谱分析的光谱：
分 析
线状谱和吸收光谱(原子特征谱线)
• 3、优点： 非常灵敏、迅速。 • 4检、查应物用质：纯度、发现新元素和研究天
其中,R叫里德伯常量,值为： R 1.10 107 m1
紫
外 线
莱曼线系
区
1
R
1 12
1 n2
n 2，3,4,
红
外 帕邢系
区
1
R
1 32
1 n2
n 4,5,6,
还
有 布喇开系
三
1
R
1 42
1 n2
n 5,6,7，
高中物理课件
灿若寒星整理制作
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
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
-
+
如同行星绕太阳转动一样。
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、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
①连续谱 ②线状谱
2）吸收光谱
人教版高中物理选修3-5 18.3氢原子光谱 (共25张PPT)
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）
①定义：由连续分布的含一切波长的光组成的光谱。
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。
（2）线状光谱（线状谱）
人教版高中物理选修3-5 18.3氢原子光谱 (共25张PPT)
人教版高中物理选修3-5 18.3氢原子光谱 (共25张PPT)
(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)
人教版高中物理选修3-5 18.3氢原子光谱 (共25张PPT)
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
除谱了）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.
人教版高中物理选修3-5 18.3氢原子光谱 (共25张PPT)
人教版高中物理选修3-5 18.3氢原子光谱 (共25张PPT)
二、氢原子光谱实验规律 人教版高中物理选修3-5 18.3氢原子光谱 (共25张PPT)
观
气体放电管 金属导杆
感应圈
察
光
谱
实
光 谱
验分 析
仪
电源
气体放电管：
玻璃管中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，
人教版高中物理选修3-5 18.3氢原子光谱 (共25张PPT)
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．
历史回顾:原子模型三步曲
1897年汤姆孙发现电子，
--
1903年提出原子结构的经典模型:
--
“葡萄干面包”模型（西瓜模型）
-
1911年：卢瑟福在 粒子散射实验基础上提
出原子结构的有核模型（行星模型）。
巴尔末系
6562.8 Å
4861.3 Å 4340.5 Å 4101.7 Å
+
H
H
H H
复习
汤姆生通过阴极射线管，发现了电子并测出其荷 质比。
导电时会发光。这样的装置叫做气体放电管。
人教版高中物理选修3-5 18.3氢原子光谱 (共25张PPT)
人教版高中物理选修3-5 18.3氢原子光谱 (共25张PPT)
光是原子内部电子的运动产生的,因此光谱分析 也可以用于探索原子的结构.
氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。
人教版高中物理选修3-5 18.3氢原子光谱 (共25张PPT)
人教版高中物理选修3-5 18.3氢原子光谱 (共25张PPT)
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
人教版高中物理选修3-5 18.3氢原子光谱 (共25张PPT)
人教版高中物理选修3-5 18.3氢原子光谱 (共25张PPT)
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：
人教版高中物理选修3-5 18.3氢原子光谱 (共25张PPT)
人教版高中物理选修3-5 18.3氢原子光谱 (共25张PPT)
4.
吸收光谱
③特点： 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。
人教版高中物理选修3-5 18.3氢原子光谱 (共25张PPT)
氢原子光谱的其他线系
紫
外 线
莱曼线系
区
1
R
1
12
1 n2
n 2，3,4,
红
外 线
帕邢系
区
1
R
1
32
1 n2
n 4,5,6,
人教版高中物理选修3-5 18.3氢原子光谱 (共25张PPT)
人教版高中物理选修3-5 18.3氢原子光谱 (共25张PPT)
2、经典氢原子模型
氢原子光谱是线状谱，那么氢原子的结构是怎样的呢? 经典氢原子模型较典型的有两种：
1903年，汤姆孙（英国）提出原子的“葡萄干蛋糕模型”：
原子中的正电荷和原子的质量均匀
地分布在半径为 内，电子镶嵌于其中
。1的0球10体m范围
1911，卢瑟福(新西兰)提出“核式模型”:
--
-
--
原子中心有一带正电的原子核， 核的尺寸小、质量大; 电子围绕这个核旋转，
人教版高中物理选修3-5 18.3氢原子光谱 (共25张PPT)
三、氢原子光谱
人教版高中物理选修3-5 18.3氢原子光谱 (共25张PPT)
可见光区
人教版高中物理选修3-5 18.3氢原子光谱 (共25张PPT)
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：
人教版高中物理选修3-5 18.3氢原子光谱 (共25张PPT)
人教版高中物理选修3-5 18.3氢原子光谱 (共25张PPT)
吸收光 谱
人教版高中物理选修3-5 18.3氢原子光谱 (共25张PPT)
人教版高中物理选修3-5 18.3氢原子光谱 (共25张PPT)
吸收光 谱
人教版高中物理选修3-5 18.3氢原子光谱 (共25张PPT)
实验结果
绝大多数的粒子沿 着原来方向前进
少数粒子发生较大 偏转
极少数偏转超过90 度
极个别几乎达到180 度
复习
原子的中心有一个 带正电的原子核， 它几乎集中了原子 的全部质量，而电 子则在核外空间绕 核旋转。
粒子的散射实验使我们知道原子具有核式结构，但 电子在核的周围怎样运动？它的能量怎样变化？