高中物理选修3-5氢原子光谱(课堂PPT)
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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
三、氢原子光谱（最简单）的实验规律
气体放电管
三、氢原子光谱的实验规律
氢原子的光谱
三、氢原子光谱的实验规律
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：
1R (2 1 2n 1 2) n3 ,4 ,5 ,...
三、氢原子光谱的实验规律
三、氢原子光谱的实验规律
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：
1R (2 1 2n 1 2) n3 ,4 ,5 ,...
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.
其他谱系
四、经典理论的困难
｛ 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
三、氢原子光谱
原子中，电子轨道是怎样的？
研究途径：光谱
分光镜的构造原理：
P A
BM
S
L1
L2
分光镜由平行光管A、三棱镜P和望N远镜筒L3 B组
成。平行光管A的前方有一个宽度可以调节的狭
缝S。从狭缝射入的光线经透镜L1折射后，变成
平行光线射到三棱镜P上。不同频率的光经过三
棱镜沿不同的折射方向射出，并在透镜L2后方的
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：
1R (2 1 2n 1 2) n3 ,4 ,5 ,...
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）。
平面MN上分别会聚成不同颜色的像（谱线）。
通过望远镜B的目镜L3，就看到了放大的光谱像。
（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。
（3）吸收光谱
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。
❖ 什么是“气体放电管”
❖ 氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。
三、氢原子光谱（最简单）的实验规律
探究装置：
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.
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、光谱分析：由于每一种元素都有自己的特征 谱线，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它的 化学组成。这种方法叫做光谱分析。
2、光谱分析的的原理：利用发射光谱和吸收 光谱。
3、光谱分析的优点：非常灵敏而且迅速。 4、光谱分析的应用：发现新元素和研究天 体的化学组成。
物体发出的白光通过物质时，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，也是原子的特 征谱线。太阳的光谱是吸收光谱。
各种光谱Fra Baidu bibliotek特点及成因：
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
三、氢原子光谱（最简单）的实验规律
气体放电管
三、氢原子光谱的实验规律
氢原子的光谱
三、氢原子光谱的实验规律
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：
1R (2 1 2n 1 2) n3 ,4 ,5 ,...
三、氢原子光谱的实验规律
三、氢原子光谱的实验规律
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：
1R (2 1 2n 1 2) n3 ,4 ,5 ,...
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.
其他谱系
四、经典理论的困难
｛ 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
三、氢原子光谱
原子中，电子轨道是怎样的？
研究途径：光谱
分光镜的构造原理：
P A
BM
S
L1
L2
分光镜由平行光管A、三棱镜P和望N远镜筒L3 B组
成。平行光管A的前方有一个宽度可以调节的狭
缝S。从狭缝射入的光线经透镜L1折射后，变成
平行光线射到三棱镜P上。不同频率的光经过三
棱镜沿不同的折射方向射出，并在透镜L2后方的
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：
1R (2 1 2n 1 2) n3 ,4 ,5 ,...
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）。
平面MN上分别会聚成不同颜色的像（谱线）。
通过望远镜B的目镜L3，就看到了放大的光谱像。
（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。
（3）吸收光谱
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。
❖ 什么是“气体放电管”
❖ 氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。
三、氢原子光谱（最简单）的实验规律
探究装置：
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.
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、光谱分析：由于每一种元素都有自己的特征 谱线，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它的 化学组成。这种方法叫做光谱分析。
2、光谱分析的的原理：利用发射光谱和吸收 光谱。
3、光谱分析的优点：非常灵敏而且迅速。 4、光谱分析的应用：发现新元素和研究天 体的化学组成。
物体发出的白光通过物质时，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，也是原子的特 征谱线。太阳的光谱是吸收光谱。
各种光谱Fra Baidu bibliotek特点及成因：