高中物理选修3-5氢原子光谱（课堂PPT）

1、ASL1PL2BMNL3 分光镜由平行光管A、三棱镜P和望远镜筒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。分光镜的构造原理：（1 1）连续光谱）连续光谱 连续分布连续分布的包含有从红光到紫光各种的包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫做连续光谱。色光的光谱叫做连续光谱。 炽热的固体、液体和高压气体炽热的固体、液体和高压气体的发射的发射光谱是连续光谱。例如白炽灯丝发出光谱是连续光谱

2、。例如白炽灯丝发出的光、烛焰、炽热的钢水发出的光都的光、烛焰、炽热的钢水发出的光都形成连续光谱形成连续光谱。 物体发出的白光通过物质时，某些波长的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，叫做吸收光光被物质吸收后产生的光谱，叫做吸收光谱。谱。 各原子的吸收光谱中每一条暗线都跟该种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。原子的发射光谱中的一条明线相对应。 这表明，这表明，低温气体原子吸收的光，恰好就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，也是原子的特因此吸收光谱中的暗谱线，也是原

3、子的特征谱线。太阳的光谱是吸收光谱。征谱线。太阳的光谱是吸收光谱。 光光 谱谱发射光谱发射光谱定义：由发光体直接产生的光谱定义：由发光体直接产生的光谱连续光谱连续光谱产生条件：产生条件：炽热的固体、液体炽热的固体、液体和和高压气体高压气体发发 光形成的光形成的光谱的形式：光谱的形式：连续连续分布，一切波长的光都有分布，一切波长的光都有线状光谱线状光谱（原子光谱）（原子光谱）产生条件：产生条件：稀薄气体发光稀薄气体发光形成的光谱形成的光谱光谱形式：一些光谱形式：一些不连续的明线不连续的明线组成，不同组成，不同元素的明线光谱不同（又叫特征光谱）元素的明线光谱不同（又叫特征光谱）吸收光谱吸收光谱定义

4、：连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的定义：连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱光谱产生条件：产生条件：炽热的白光通过温度较白光低炽热的白光通过温度较白光低的气体后，的气体后，再再色散色散形成的形成的光谱形式：用分光镜观察时，见到连续光谱背景上光谱形式：用分光镜观察时，见到连续光谱背景上出现出现一些暗线一些暗线（与（与特征谱线特征谱线相对应）相对应） 各种光谱的特点及成因：各种光谱的特点及成因：光谱分析： 1 1、光谱分析：由于每一种元素都有自己的特征、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谱线，因此可以根据光谱来鉴别物质鉴别物质和和确定它的确定它的化学组成

5、化学组成。这种方法叫做。这种方法叫做光谱分析光谱分析。 2 2、光谱分析的的原理：利用、光谱分析的的原理：利用发射光谱发射光谱和和吸收吸收光谱光谱。 3 3、光谱分析的优点：非常灵敏而且迅速。、光谱分析的优点：非常灵敏而且迅速。 4 4、光谱分析的应用：发现、光谱分析的应用：发现新元素新元素和研究天和研究天体的体的化学组成化学组成。二、氢原子光谱的实验规律v许多情况下光是由原子内部电子的运动产生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的，因此光谱研究是探索原子结构的一条重要途径。要途径。v什么是什么是“气体放电管气体放电管”v氢原子是最简单的原子，其光谱也最

6、简单。氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。三、三、氢原子光谱氢原子光谱（最简单）的实验规律（最简单）的实验规律气体放电管气体放电管: :探究装置：探究装置：玻璃管中的稀薄气体的分子在强电场的作用下会玻璃管中的稀薄气体的分子在强电场的作用下会电离电离, ,成为自由移动的正负电荷成为自由移动的正负电荷, ,于是气体变成导于是气体变成导体体, ,导电时会发光导电时会发光. .这样的装置叫做气体放电管这样的装置叫做气体放电管. .三、三、氢原子光谱氢原子光谱（最简单）的实验规律（最简单）的实验规律气体放电管气体放电管三、三、氢原子光谱氢原子光谱的实验规律的实验规律氢原子的光谱氢原子的光谱三、三、氢原

7、子光谱氢原子光谱的实验规律的实验规律22111()3, 4, 5,.2Rnn 18851885年年, ,巴耳末对当时已知的巴耳末对当时已知的, ,在在可见光区可见光区的的4 4条谱线作条谱线作了分析了分析, ,发现这些谱线的波长可以用一个公式表示：发现这些谱线的波长可以用一个公式表示：三、三、氢原子光谱氢原子光谱的实验规律的实验规律22111()3, 4, 5,.2Rnn 18851885年年, ,巴耳末对当时已知的巴耳末对当时已知的, ,在在可见光区可见光区的的4 4条谱线作条谱线作了分析了分析, ,发现这些谱线的波长可以用一个公式表示：发现这些谱线的波长可以用一个公式表示：n n的两层含义

8、：的两层含义：第一：每一个第一：每一个n n值分别对应一条谱线。值分别对应一条谱线。第二：第二：n n只能取正整数只能取正整数3 3，4 4，5 5，不能取，不能取连续连续值值，说明了原子光谱波长的，说明了原子光谱波长的分立特性（分立特性（线状谱线状谱）。三、三、氢原子光谱氢原子光谱的实验规律的实验规律22111()3, 4, 5,.2Rnn 18851885年年, ,巴耳末对当时已知的巴耳末对当时已知的, ,在在可见光区可见光区的的4 4条谱线作条谱线作了分析了分析, ,发现这些谱线的波长可以用一个公式表示：发现这些谱线的波长可以用一个公式表示： 除了巴耳末系除了巴耳末系, ,后来发现的氢光谱在红外和紫个光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区的其它谱线也都满足与巴耳末公式类似的关系式. .原子核式结构模型原子核式结构模型与与经