高中物理《氢原子光谱》课件三(14张PPT)

合集下载

物理选修3-518.3《氢原子光谱》ppt课件

物理选修3-518.3《氢原子光谱》ppt课件

续的
D.该公式包含了氢原子的所有光谱线 解析:巴耳末公式是分析氢原子的谱线得到的一个公式,
它只反映氢原子谱线的一个线系,故 A 对 D 错;公式中的
n 只能取不小于 3 的正整数,B 错 C 对。 答案:AC
3.氢原子光谱的巴耳末系中波长最长的光波的光子能量为 ε1,其
次为 ε2,则εε12为 A.2207
小灯泡(灯座)2个,电压表,电源,导线,电键
用电压表测量串联电路的电压
[步骤] 设计电路图并连接实 物图,使两个小灯泡 连接成串联电路。
用电压表测量串联电路的电压
[步骤]
按电路图连接实物图,
U1
使电压表测量小灯泡
L1两端的电压U1
L1
L2
L1
L2
V
S
用电压表测量串联电路的电压
[步骤]
U2
按电路图连接实物图, 使电压表测量小灯泡L2 两端的电压U2
和大人一起读
想一想,说一说:唐僧师徒一行四 人都有谁?各有什么特点?
想想练练
如下图所示,电源由三节新干电池串联组成, 开关闭合后,已知 的示V1 数为1.5V,则 的 示数V为 4.5V, 的示V2 数为 3V。
V
L1
V2
V1
L2
不能用 于光谱 分析
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)
可用于 光谱分 析
1.关于光谱,下列说法正确的是 A.一切光源发出的光谱都是连续谱 B.一切光源发出的光谱都是线状谱
()
C. 稀薄气体发出的光谱是线状谱
D.做光谱分析时,利用连续谱和线状谱都可以鉴别物质和
确定物质的组成成分 解析:物体发光的发射光谱分为连续谱和线状谱,A、B 错;

高中物理选修课件氢原子光谱

高中物理选修课件氢原子光谱

未来发展趋势预测
高精度光谱测量技术
随着激光技术、光学干涉技术等 实验手段的不断发展,未来氢原 子光谱的测量精度将不断提高, 有望实现更高精度的光谱测量和 分析。
量子计算与模拟
量子计算与模拟技术的发展将为 氢原子光谱研究提供新的思路和 方法。通过量子计算机模拟复杂 原子体系的光谱特性,可以更加 深入地理解原子内部结构和相互 作用机制。
玻尔理论局限性
无法解释复杂原子光谱
玻尔理论只适用于氢原子和类氢离子等简单体系,对于复杂原子 光谱的解释遇到困难。
与量子力学不完全吻合
玻尔理论虽然引入了量子化的概念,但其理论与后来发展起来的量 子力学在描述微观粒子运动规律方面存在不一致之处。
无法解释原子的稳定性
根据经典电磁理论,电子绕核运动会不断辐射能量并最终坠入原子 核,但玻尔理论无法解释为何原子能够保持稳定性。
吸收光谱
当外界光子能量恰好等于氢原子基态 与激发态之间的能级差时,氢原子会 吸收该光子并跃迁至激发态,形成吸 收光谱。
氢原子光谱特点
分立性
氢原子光谱是由一系列分立的谱 线组成,每条谱线对应一个特定
的能级跃迁。
精确性
氢原子光谱的谱线位置和强度可以 精确地测量和计算,为量子力学和 原子物理的发展提供了重要依据。
量差决定。
轨道量子化假设
原子的不同能量状态与电子沿不 同的圆轨道绕核运动相对应,而 电子的可能轨道的分布是不连续
的。
玻尔理论对氢原子光谱解释
氢原子光谱的不连续性
根据玻尔理论,电子绕核运动的半径是不连续的,因此氢原子的能级也是不连 续的,从而导致氢原子光谱的不连续性。
氢原子光谱的发射与吸收
当电子从高能级向低能级跃迁时,会发射出光子,形成氢原子光谱的发射线; 反之,当电子从低能级向高能级跃迁时,会吸收光子,形成氢原子光谱的吸收 线。

人教版高中物理课件-氢原子光谱

人教版高中物理课件-氢原子光谱

原子光譜的不連續性反映出原子結構的不 連續性,所以光譜分析也可以用於探索原 子的結構。
二、氫原子光譜的實驗規律
氫原子是最簡單的原子,其光譜也最簡單。
氣體放電管:玻璃管中的稀薄氣體的分子在強 電場的作用下會電離,成為自由移動的正負電 荷,於是氣體變成導體,導電時會發光。這樣 的裝置叫做氣體放電管。
3 小結 :各種光譜的特點及成因:
定義:由發光體直接產生的光譜Fra bibliotek{ 發
產生條件:熾熱的固體、液體和高壓氣體
射 光
連續光譜
發光形成的 光譜的形式:連續分佈,一切波長的光都有

{ 譜 線狀光譜
產生條件:稀薄氣體、金屬蒸氣發光形成的光譜
(原子光譜) 光譜形式:一些不連續的明線組成,不同

元素的明線光譜不同(又叫特徵光譜)
氫原子光譜
α粒子散射的實驗使我們知道原 子具有核式結構,但電子在核的周 圍怎樣運動?它的能量怎樣變化? 這些還要通過其他事實認識.
早在17世紀,牛頓就發現了日光 通過三棱鏡後的色散現象,並把 實驗中得到的彩色光帶叫做光譜
一、光譜
用光柵或棱鏡可以把光按波長展開,獲得 光的波長(頻率)成分和強度分佈的記錄, 即光譜。有時只是波長成分的記錄。
1885年,巴耳末對當時已知的,在可見光 區的14條譜線作了分析,發現這些譜線的 波長可以用一個公式表示:
除了巴耳末系,後來發現的氫光譜在紅外 和紫個光區的其他譜線也都滿足與巴耳末 公式類似的關係式。
三、經典理論的困難
盧瑟福原子核式模型正確地指出了原子核的存 在,很好地解釋了α粒子散射實驗。但是。經 典物理學既無法解釋原子的穩定性,又無法解 釋原子光譜的分立特徵。
(BD)
3 根據巴耳末公式,指出氫原子光譜在可見 光範圍內波長最長的兩條譜線所對應的n, 它們的波長各是多少?氫原子光譜有什麼 特點?

氢原子光谱课件(高三物理)

氢原子光谱课件(高三物理)
高中物理课件
目标导航 预习引导
课前预习导学
KEQIAN YUXI DAOXUE
课堂合作探究
KETANG HEZUO TANJIU
二、氢原子光谱的实验规律
1.研究光谱的意义 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 的重要途径。 2.巴耳末公式 从氢气放电管可以得到氢原子光谱,在可见光区的氢光谱符合巴耳
末公式,用波长的倒数写出的公式为1λ=R(212 − n12),n=3,4,5,…式中的 R 为
里德伯常量,实验值为 R=1.10×107 m-1。可以看出,n 只能取正整数,不能 连续取值,波长也只能是分立的值。
高中物理课件
目标导航 预习引导
课前预习导学
KEQIAN YUXI DAOXUE
课堂合作探究
分立特征。
高中物理课件
目标导航 预习引导
课前预习导学
KEQIAN YUXI DAOXUE
课堂合作探究
KETANG HEZUO TANJIU
预习交流 3
随着原子核式结构模型的建立与氢原子光谱规律的研究,经典理 论出现了哪些困难?
答案:(1)在核式结构模型中,电子绕原子核做圆周运动,电子具有加 速度。根据经典电磁理论,电子加速运动时,要向外辐射电磁波,要辐射 能量。这样,能量就会不断减少,轨道半径会越来越小,最终电子会坠入 原子核中,原子将不复存在!
课堂合作探究
KETANG HEZUO TANJIU
预习交流 2
氢原子光谱中的紫外、红外区的谱线系有什么规律? 答案:氢原子光谱中的紫外、红外区的谱线满足与巴耳末类似的公 式。 (1)莱曼系(在紫外区)。
1λ=R(112 − n12),n=2,3,4,…
(2)帕邢系(在近红外区)。

氢原子光谱 ppt课件

氢原子光谱  ppt课件

1885 年瑞士数学家巴耳末把氢原子在可见光的谱 线归纳为巴耳末公式:
巴尔末公式


B
n2 n2 22
(n 3,4,5,6,)
常数 B 36PP4T.课5件7nm
6
巴尔末公式


B
n2 n2 22
(n 3,4,5,6)
当 n=3,4,5,6,为四条可见光谱线H、Hb、Hg、Hd
氢 放 电 管
2~3 kV 光 源
光阑
三棱镜 (或光栅)
全息干板
记录原子光谱原理示意图
PPT课件
5
一、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。
很早,人们就发现氢气放电管获得的氢原子光谱, 在可见光范围内有四条谱线。
H: 红色 656.210nm; Hb ;深绿 486.074nm Hg : 青色 434.010nm; Hd ;紫色 410.120nm
Ek

1 2
me
2 n
原子能量
电子动能
En

1 2
me
2 n

Ep
e2
4 0rn
e2
4 0rn
系统势能

n

e2
2 0nh

rn

n2
0h2 mee2

可求得:
En

1 2
me
2 n

e2
4 0rn
1 me4
n2 8 02h2
(n 1,2,3)
光谱可分为三类:线状光谱,带状光谱,连续 光谱。连续光谱是固体加热时发出的,带状光谱是 分子所发出的,而线状光谱是原子所发出的。

氢原子光谱ppt课件

氢原子光谱ppt课件

03
氢原子光谱实验观测与分析
氢原子光谱实验装置介绍
光源
氢原子灯或放电管,产生氢原子 光谱。
单色仪
将复合光分解为单色光,并可选 择特定波长的光通过。
光探测器
如光电倍增管或CCD,将光信号 转换为电信号进行记录和分析。
数据采集与处理系统
对实验数据进行采集、处理和分 析,得出实验结果。
氢原子光谱观测方法
氢原子光谱研究挑战与机遇
实验技术挑战
01
尽管精密测量技术取得了显著进展,但进一步提高测量精度仍
面临诸多挑战,如如何消除系统误差、提高信噪比等。
理论模型挑战
02
现有理论模型在描述某些复杂现象时仍存在一定局限性,需要
进一步完善和发展。
交叉学科机遇
03
氢原子光谱研究与粒子物理、宇宙学等领域密切相关,这些领
04
氢原子光谱理论解释与应用
薛定谔方程与波函数概念
薛定谔方程
描述了微观粒子状态随时间变化 的规律,是量子力学的基本方程
之一。
波函数
量子力学中用来描述粒子状态的函 数,其模平方表示粒子在特定位置 被发现的概率。
量子数
描述原子或分子中电子运动状态的 参数,如主量子数、角量子数等。
氢原子光谱理论解释
玻尔模型
玻尔提出的氢原子模型,假设电子在 特定轨道上运动,且能量是量子化的。
能量级与光谱线
选择定则
解释了为何只有特定能级间的跃迁才 会产生光谱线,如偶极跃迁选择定则 等。
氢原子光谱由一系列分立的谱线组成, 对应着电子在不同能级间的跃迁。
氢原子光谱在物理、化学等领域应用
01
02
03
04
原子钟
利用氢原子光谱的稳定性和精 确性,制成高精度原子钟,用

氢原子光谱PPT教学课件

氢原子光谱PPT教学课件
R 称为“普适气体常数 ”
代入: PV PoVo M PoVmol
T
To
M mol To
理想气体物态方程: PV M RT M mol
阿伏伽德罗常数: N A 6.022 1023 mol 1
玻耳兹曼常数: k R 1.38 1023 (J K 1) NA
设:分子质量为 m,气体分子数为N,分子数密度 n。
单个分子速率不可预知,大量分子的速率分布是遵 循统计规律,是确定的,这个规律也叫麦克斯韦速 率分布律。
氢原子光谱
引言
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。
热现象
热学的研究方法:
1.宏观法. 最基本的实验规律逻辑推理(运用数学) ------称为热力学。
优点:可靠、普遍。 缺点:未揭示微观本质。 2.微观法.
物质的微观结构 + 统计方法 ------称为统计力学 其初级理论称为气体分子运动论(气体动理论) 优点:揭示了热现象的微观本质。 缺点:可靠性、普遍性差。
宏观法与微观法相辅相成。
气体动理论 §1 分子运动的基本概念
一.热力学系统 热力学研究的对象----热力学系统. 热力学系统以外的物体称为外界。 孤立系统:系统和外界完全隔绝的系统
例:若汽缸内气体为系统,其它为外界
二.系统状态的描述 微观量:分子的质量、速度、动量、能量等。
在宏观上不能直接进行测量和观察。 宏观量: 温度、压强、体积等。
2

高中物理选修课件光谱氢原子光谱

高中物理选修课件光谱氢原子光谱

02
氢原子光谱实验
实验原理及装置
原理
利用氢原子在特定能级间跃迁时发射或吸收特定频率的 光子,形成分立的光谱线,研究氢原子能级结构和光谱 特性。
装置
包括氢原子光源、光谱仪、探测器等。氢原子光源提供 氢原子样本,光谱仪用于分析光谱,探测器用于记录光 谱信号。
实验步骤与操作
准备实验
开启光谱仪,调整光源和 探测器位置,确保光路畅 通。
氢原子光谱与量子力学
探讨了氢原子光谱与量子力学之间的 联系,包括玻尔模型、薛定谔方程等 在解释氢原子光谱中的应用。
对未来研究的展望
更精确的测量技术
随着科技的发展,未来有望出现更精确的光谱测量技术, 这将有助于更深入地研究氢原子光谱的精细结构和超精细 结构。
更广泛的应用领域
氢原子光谱作为一种重要的实验手段,未来有望在更多领 域得到应用,如精密测量、量子计算、量子通信等。
惰性气体原子光谱应用
惰性气体原子光谱可用于研究原子能级结构、测 量光谱常数等,还可应用于气体放电、等离子体 等领域。
分子光谱简介
分子光谱特点
分子光谱是分子内部运动(如振动、转动)和能级跃迁所产生的光谱,其谱线复 杂且连续分布。
分子光谱应用
分子光谱可用于研究分子结构、化学键性质、分子间相互作用等,对于化学、生 物学等领域具有重要意义。例如,红外光谱可用于分析有机物的官能团和化学键 ;拉曼光谱可用于研究分子的振动和转动模式等。
波函数与概率分布
量子力学用波函数描述电子在原子中的运动状态,波函数的模平方表示电子在空间中出现 的概率分布。不同能级的波函数具有不同的形状和节点结构,导致电子在不同能级上的运 动状态不同。
选择定则
根据量子力学原理,电子在能级间跃迁时必须满足一定的选择定则,即角动量量子数、磁 量子数和自旋量子数的变化必须满足特定的条件。这些选择定则决定了哪些能级间的跃迁 是允许的,从而影响了氢原子光谱的谱线分布和强度。

人教版高中物理课件-氢原子光谱

人教版高中物理课件-氢原子光谱

上一页
返回首页
下一页
2.经典理论的困难 (1)用经典(电磁)理论在解释原子的穩__定__性__和原子光谱的分__立__特征时遇到了 困难. (2)经典理论可以很好地应用于宏观物体,但不能用来解释_原__子_世界的现 象.
上一页
返回首页
下一页
[再判断] 1.氢原子光谱是利用氢气放电管获得的.(√) 2.由巴耳末公式可以看出氢原子光谱是线状光谱.(√) 3.在巴耳末公式中,n值越大,氢光谱的波长越长.(×)
【答案】 CD
上一页
返回首页
下一页
பைடு நூலகம்
6.氢原子光谱的巴耳末系中波长最长的谱线的波长为λ1,其次为λ2,求
λ1 λ2
的值等于多少?
【解析】 由巴耳末公式可得:λ11=R212-312,
λ12=R212-412,所以λλ12=1414--11196=2270.
【答案】
27 20
上一页
返回首页
下一页
巴耳末公式的两点提醒 (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)公式是在对可见光的四条谱线分析时总结出来的,在紫外光区的谱线也 适用.
上一页
返回首页
下一页
[核心点击] 1.氢原子的光谱 从氢气放电管可以获得氢原子光谱,如图18-3-1所示.
图18-3-1
上一页
返回首页
下一页
2.氢原子光谱的特点
在氢原子光谱图中的可见光区内,由右向左,相邻谱线间的距离越来越
小,表现出明显的规律性.
3.巴耳末公式
(1)巴耳末对氢原子光谱的谱线进行研究得到了下面的公式:
上一页
返回首页
下一页
D.经典电磁理论可以很好地应用于宏观物体,但不能用于解释原子世界 的现象

氢原子光谱人教版高二年级物理课堂PPT学习

氢原子光谱人教版高二年级物理课堂PPT学习

式中R叫作里德伯常量,实验测得的值为R=1.10×107 m-1 。
三、氢原子光谱的实验规律
2. 数据分析——巴尔末公式
四、经典理论的困难
经典原子理论
根据经典原子理论,核外电子在原子
核的库仑力作用下绕核运动,即圆周运动,
也就是变速运动, 那么就会产生电磁场,
向外辐射电磁波,即电子绕核运动的能量
会以电磁波的形式辐射出去。
线从光谱中鉴别出来。
二、光谱分析
2. 光谱分析的应用
(1)太阳光谱分析 太阳光谱是太阳内部发出的强 光经温度较低的太阳大气层时 产生的光谱,即太阳光谱其实 是太阳大气的吸收光谱。 可 以利用光谱分析技术,判断太 阳大气的化学成分、温度、压 力、运动情况等。
太阳光谱图(吸收光谱)
二、光谱分析
2. 光谱分析的应用
郭守敬望远镜原理示意图
三、氢原子光谱的实验规律
1. 实验说明
(1)使玻璃管中稀薄氢气分子在强电 场的作用下导电发光。 (2)经过仪器分光得到氢原子的光谱。 (3)对实验所得氢原子光谱进行光谱 分析。
三、氢原子光谱的实验规律
氢原子光谱在可见光区的四条谱线
谱线 颜色 波长
Hα 红色 656.47nm
1.光谱的定义
用光栅或棱镜把各种颜色的光 按波长展开,获得光的波长 (频率)和强度分布的记录, 称为光谱。
几种光谱示意图
一、光谱
2.光谱的获得
第一步:使物质发光 ① 固态物质可以先研磨成粉末再放到火焰中灼烧
使其发光 ② 气体物质可以通过高压电离的方式使气体发光 ③ 液态物质可以先使其汽化,然后导电使其发光
Hβ 深绿色 486.27nm
Hγ 青色 434.17nm

物理选修-人教版氢原子光谱-ppt精品课件

物理选修-人教版氢原子光谱-ppt精品课件
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。
物理选修3-5人教版 18.3氢原子光谱 (共14张PPT)
物理选修3-5人教版 18.3氢原子光谱 (共14张PPT)
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。
物理选修3-5人教版 18.3氢原子光谱 (共14张PPT)
物理选修3-5人教版 18.3氢原子光谱 (共14张PPT)
3. 根据巴耳末公式,指出氢原子光谱在可见光范围内波 长最长的两条谱线所对应的 n,这两条谱线的波长各是多 少?氢原子光谱有什么特点?
氢原子在可见光范围内的谱线为不连续的明线
物理选修3-5人教版 18.3氢原子光谱 (共14张PPT)
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。
物理选修3-5人教版 18.3氢原子光谱 (共14张PPT)
物理选修3-5人教版 18.3氢原子光谱 (共14张PPT) 物理选修3-5人教版 18.3氢原子光谱 (共14张PPT)
BC
物理选修3-5人教版 18.3氢原子光谱 (共14张PPT)
物理选修3-5人教版 18.3氢原子光谱 (共14张PPT)
2 . 下列说法正确的是 ( BD )
A. 通过光栅或棱镜可以把光按波长展开,从而获得光的波 长成分的记录,这就是光谱。即光谱与光强度无关 B. 通过光栅或棱镜可以把光按波长展开,从而获得光的波 长成分和强度分布记录,这就是光谱。即光谱不仅记录了光 的波长分布,还记录了强度分布 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
  1. 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. 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. 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)。

1
R
1 m2
1 n2
其 中
m 1,2,3
n m 1, m 2, m 3,
对应一个m构成一个谱线系 每一谱线的波数都等于两项的差数

R T (m) m2 ,
T
(n)
R n2
T (m),T (n) 称为光谱项。
1 T (m) T (n)
徐闻中学
物理科组
第三节 氢原子光谱
徐闻中学
物理科组
第三节 氢原子光谱
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
徐闻中学
物理科组
第三节 氢原子光谱
徐闻中学
物理科组
第三节 氢原子光谱
徐闻中学
物理科组
同学们
来学校和回家的路上要注意安全
同学们
来学校和回家的路上要注意安全
徐闻中学
物理科组
第三节 氢原子光谱
巴末耳的研究
徐闻中学
物理科组
第三节 氢原子光谱
巴末耳公式
N > 6 的符合巴耳末公式的光谱线(大部分在紫外区)
巴耳末系 人们把一系列符合巴耳末公式的光谱线统称为巴耳末系
适用区域: 可见光区、紫外线区
徐闻中学
物理科组
第三节 氢原子光谱
氢原子光谱的其他线系
Байду номын сангаас

外 线
莱曼线系

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 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,
徐闻中学
物理科组
第三节 氢原子光谱
氢原子光谱不是不相关的,而是有内在联系的。 表现在其波数可用一普遍公式来表示:
第三节 氢原子光谱
复习
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, 甚至几乎达到180度
徐闻中学
物理科组
第三节 氢原子光谱
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
徐闻中学
物理科组
第三节 氢原子光谱
❖ 光谱
复色光经过色散系统(如棱镜、光栅)分光后,被色散 开的单色光按波长(或频率)大小而依次排列的图案
例子:
徐闻中学
物理科组
第三节 氢原子的光谱
第三章 原子结构之谜
第三节 氢原子光谱
观察与思考
1. 实 验
徐闻中学
物理科组
第三节 氢原子光谱
观察与思考
2. 氢原子的光谱图
可 见 光 区
特点 1.几种特定频率的光 2.光谱是分立的亮线
相关文档
最新文档