3　氢原子光谱

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。,发射光谱可分为两类：连续光谱明线光谱,1.发射光谱物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。,平行光管,标度管,三棱镜,观察管,分光镜,分光镜原理分析,标度管,（1）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。,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。,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。,高压电源,光谱管,各种元素都只能发出具有本身特征的某些波长的光，明线光谱的谱线也叫原子的特征谱线。,2吸收光谱,钠蒸气,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。,氢气的吸收光谱,氢气,（3）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。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与明线相对应，也是原子的特征谱线。太阳的光谱是吸收光谱。,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太阳的吸收光谱,光谱,发射光谱,定义：由发光体直接产生的光谱,连续光谱,产生条件：炽热的固体、液体和高压气体发光形成的,光谱的形式：连续分布，一切波长的光都有,线状光谱,（原子光谱）,产生条件：稀薄气体发光形成的光谱,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）,吸收光谱,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较白光低的气体后，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）,各种光谱的特点及成因：,（4）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鉴别物质和确定的化学组成。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，所以光谱分析也可以用于探索原子的结构。,研究太阳高层大气层所含元素,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。氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。,氢原子光谱,n有两层含义：一是，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。二是，n只能取正整数值3，4，5,其他谱系,三、卢瑟福模型的困难,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,卢瑟福原子核式模型无法解释氢原子光谱的规律。,课堂效果检测：,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？A连续谱B线状谱C特征谱线D任意一种光谱（BC）,2下列说法正确的是：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，