183讲义氢原子光谱高二物理课件

【规律方法】 巴耳末公式的应用方法及注意问题 (1)巴耳末公式反映氢原子发光的规律特征，不能描述其他原 子. (2)公式中n只能取整数，不能连续取值，因此波长也只是分 立的值. (3)公式是在对可见光区的四条谱线分析总结出的，在紫外区 的谱线也适用. (4)应用时熟记公式，当n取不同值时求出一一对应的波长λ.
(2)太阳光谱是吸收光谱.吸收光谱是由高温物体发出的白光通 过低温物质,某些波长的光被吸收后产生的光谱,光谱是在连续 谱的背景下有若干暗线,而这些暗线与线状谱的亮线一一对应, 因而吸收光谱中的暗线也是该元素原子的特征谱线.
二、氢原子光谱的实验规律
2.氢原子光谱的特点：在氢原子光谱图中的可见光区内，由
巴耳末系是氢原子在可见光区的一组谱线,在红外光 区和紫外光区也有类似的谱线系.
【典例2】巴耳末通过对氢光谱的研究总结出巴耳末公式
1
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R(212
1 n2
)(n＝3，4，5，…)，对此，下列说法正确的
是( )
A.巴耳末依据核式结构理论总结出巴耳末公式
B.巴耳末公式反映了氢原子发光的连续性
C.巴耳末依据氢光谱的分析总结出巴耳末公式
D.巴耳末公式准确反映了氢原子发光的实际，其波长的分立
值并不是人为规定的
【解题指导】解答该题应注意以下几点： (1)巴耳末公式的由来， (2)巴耳末公式反映氢原子的发光分立性. 【标准解答】选C.巴耳末公式只确定了氢原子发光中的一个 线系波长，不能描述氢原子发出的各种光的波长，也不能描 述其他原子发出的光.故A、D错，巴耳末公式是由当时已知 的可见光中的部分谱线总结出来的，但它适用于整个巴耳末 线系，包括可见光和紫外线，故B错C对.
【典例】氢原子光谱在可见光的范围内有两条谱线，其波长 分别为654.55×10-9 m和484.85×10-9 m，根据巴耳末公式， 求所对应的n.
【典例1】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频 率的光被吸收后而产生的 C.根据太阳光谱中的暗线,可以分析太阳的物质组成 D.根据太阳光谱中的暗线,可以分析地球大气层中含有哪些元 素
【解题指导】解答该题的关键是理解太阳光谱的形成机理， 知道太阳光谱是太阳光经过太阳大气后产生的. 【标准解答】选A、B.太阳是高温物体,它发出的白光通过温度 较低的太阳大气层时,某些特定频率的光会被太阳大气层中的某 些元素吸收,故我们观察到的太阳光谱是吸收光谱,因此,选项A、 B正确. 分析太阳的吸收光谱，可知太阳大气层的物质组成，而某种物 质要观测到它的吸收光谱，要求它的温度不能太低，也不能太 高，否则会直接发光，由于地球大气层的温度很低，太阳光通 过地球大气层时不会被地球大气层中的物质原子吸收，故选项 C、D错误.
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【规律方法】 光谱问题的分析方法 解决光谱和光谱分析的问题，应从分析光谱成因入手，理解 不同谱线的特征. (1)连续谱和线状谱都是物体直接发光产生的光谱,同属发射光 谱.连续谱由炽热的固体、液体和高压气体直接发光形成,光谱 为一条光带,含有各种频率的光.线状谱是由稀薄气体或金属蒸 气产生的.光谱是一些不连续的亮线,仅含有一些特定频率的光. 线状谱中每条光谱线对应着一种频率,不同元素的原子产生的 线状谱不同,因而可以用线状谱来确定物质的成分.
一、光谱的分类和光谱分析
1.光谱的分类
2.线状谱和连续谱的不同之处
3.太阳光谱： (1)太阳光谱的特点：在连续谱的背景上出现一些不连续的暗 线，是一种吸收光谱. (2)对太阳光谱的解释：阳光中含有各种颜色的光，但当阳光 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，然后再向四面八方发射出去， 到达地球的这些谱线看起来就暗了，这就形成了连续谱背景 下的暗线.
右向左，相邻谱线间的距离越来越小，表现出明显的规律性.
巴耳末对氢原子光谱的谱线进行研究得到了下面的公式，该
公式称为巴耳末公式：
1
R(212
1 n2
)
n=3、4、5、6…
(1)公式中n只能取整数，不能连续取值，波长也只会是分立
的值.
(2)除了巴耳末系，氢原子光谱在红外和紫外光区的其他谱线，
也都满足与巴耳末公式类似的关系式.
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：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.
某种原子线状光谱中的亮线与其吸收光谱中的暗线 是一一对应的，两者均可用来作光谱分析.