氢原子光谱 课件

二、氢原子光谱的实验规律
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。 氢原子是宇宙中最基本，最简单的原子。
什么是气体放电管？
玻璃管中的稀薄的气体分 子在强电场的作用下电离 成为自由移动的正负电荷 于是气体变导体，导电时 会发光。
二、氢原子光谱的实验规律
在真空管中充入少量氢气，通过高压放电，氢气可以产生可见光、紫外光和红外光，这些 光经过三棱镜分成一系列按波长大小排列的线状光谱。从氢气放电管可以获得氢原子光谱 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。
其他谱系:
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
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 事实上 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
课堂小结：
一、光谱
发射光谱 连续光谱和线状光谱（原子光谱） 吸收光谱 用分光镜观察时，见到连续光谱背景上出现
（1）连续光谱
连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光带叫做连续光谱。
例如：炽热的固体，液体和高压气体的发射光谱是连续光谱。
a 一束白光通过三棱镜折射后，可以分解成赤橙黄绿蓝靛紫等不同 波长的光谱，称之为连续光谱。 b 自然界中，雨后天空的彩虹是连续光谱。 c 炽热的固体，液体和高压气体的发射光谱是连续光谱。
第十八章 原子结构
第三节 氢原子光谱
学情回顾：
α 粒子的散射的实验使我们知道原子具有核式
结构，但是电子在核的周围怎样运动？它的能量 怎样变化？这些还要通过其他事实才能认识。
把一根蘸了食盐溶液的金属丝放到 酒精灯的火焰上，火焰的颜色会被 黄色主导.食盐的主要成分是氯化钠 。放铜丝的时候，火焰会变成绿色。 说明每种元素的光都是不一样。
氢原子光谱
1
11
λ = R( 2 2 - n 2 )
巴尔末公式R=1.10.107m-1
n ∈ (3 .4 .5 ......)
里德伯常量
n有两层含义：
一，n取一个值，可求出氢光谱中一条谱线的波长，说明每一个n值分别对应一条谱线 二，n只能取正整数值3，4，5……,不能取连续值，说明了原子光谱波长的分立特性。
原子中电子的轨道是 不是可以用它发出的 光来分析呢
早在17世纪，牛顿就发现了 日光通过三棱镜后的色散现 象，并把试验中得到的彩色 光带叫做光谱。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（频率）成分和强度分布 的记录。光栅也可以得到一 样的光谱。
一、发射光谱 物体发光直接产生的光谱
各种光谱的特点及成因：
｛ 发
射
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
光 连续光谱 光形成的
谱
光谱的形式：连续分布，一切波长的光都有
光 谱
｛ 线状光谱 产生条件：稀薄气体发光形成的百度文库谱
（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）
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。
一、发射光谱 物体发光直接产生的光谱
（2）线状谱(明线光谱)
只含不连续的亮线的光谱叫做线状谱。线 状谱中的亮线叫做谱线，各条谱线对应不 同波长的光。
稀薄气体或金属的蒸汽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
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。
(B C)
二、在实际生活中，我们可以通过光谱分析来签 别物质和分析物质的组成成分。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那种谱线来签别物质和分析 物质的组成部分的？
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。
二、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。各原子的吸收光谱中每一条暗线都 跟该种原子的发射光谱中的一条明线相对应。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，也就是原子的特征 谱线。太阳的光谱是吸收光谱
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研 究 太 阳 高 层 大 气 所 含 元 素
其基本原理：
是将人体置于特殊的磁场中，用无线 电射频脉冲激发人体内氢原子核，在 外磁场作用下自旋能级发生分裂，共 振吸收某一定频率的射频辐射的物理 过程。核磁共振波谱学是光谱学的一 个分支，其共振频率在射频波段，相 应的跃迁是核自旋在能级上的跃迁。
光谱中国主题展
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）
用途：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签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 分析可以探索原子的内部结构。
暗线（与特征谱线相对应）
二、氢原子光谱的实验规律
在可见光区域的谱线的波长可以用巴尔末公式表示
在红外和紫外光区的其他谱线都满足与巴尔末公式类似的关系式
三、经典理论的困难
经典物理学无法解释原子的稳定性，也无法解释原子光谱的分立特征。
课堂效果检测 1、下列有关氢原子光谱的说法中正确的是： A 氢原子的发射光谱是连续谱。 B 氢原子的光谱说明氢原子只能发出特定频率的光。 C 氢原子的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。