高中物理选修3-3第十八章第三节氢原子光谱

知识回顾十八章第一节电子的发现1、电子的发现（汤姆孙）：a、如何判断？b、结论？2、电子的电荷（密立根——“油滴实验”）a、电荷是量子化的b、电子的电荷：e=1.602×10-19C

电子的质量：me=9.1×10-31kg1、枣糕模型：汤姆孙2、α粒子散射实验①绝大多数的α粒子②少数α粒子③极少数的α粒子知识回顾第二节原子的核式结构模型3、原子核式结构模型电子绕体积很小、但质量达几乎原子质量全部的正电体外做圆周运动4、原子核半径R：10-15m原子半径：10-10m第十八章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1、光谱3、经典理论解释的困难2、氢原子光谱实验规律分光镜三棱镜平行光管标度管观察管钠光灯1、光谱3、经典理论解释的困难2、氢原子光谱实验规律一、光谱

光谱是用光栅或棱镜可以把光按波长展开，获得光按波长（或频率）成分和强度分布的记录。

发射光谱可分为两类：连续光谱和线状光谱。（简称连续谱和线状谱）1.光谱的分类1.1发射光谱：

物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。1、光谱3、经典理论解释的困难2、氢原子光谱实验规律1.1.1连续光谱(1)定义：

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)产生：炽热的固体、液体及高压气体发射的光谱例: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。1、光谱3、经典理论解释的困难2、氢原子光谱实验规律1.1.2线状谱：（1）定义：

只含有一些不连续的亮线的光谱叫做线状谱。线状谱中的亮线叫谱线，各条谱线对应不同波长的光。（2）产生：稀薄气体或金属蒸气的发射光谱是线状光谱

线状谱是由游离状态的原子发射的，也叫原子光谱例：光谱管、霓虹灯、烧钠盐形成的钠蒸汽对应的光谱都称作是线状光谱1、光谱3、经典理论解释的困难2、氢原子光谱实验规律各种元素都只能发出具有本身特征的某些波长的光，线状谱的谱线也叫原子的特征谱线。1、光谱3、经典理论解释的困难2、氢原子光谱实验规律1.2吸收光谱（1）定义：

白光通过低温物质时，某些波长的光被物质吸收后产生的，与该物质线状谱亮线相对应的暗线的光谱，叫做吸收光谱。（或称为该低温物体的原子特征光谱）例：太阳光谱1、光谱3、经典理论解释的困难2、氢原子光谱实验规律氢气1、光谱3、经典理论解释的困难2、氢原子光谱实验规律氢气的吸收光谱钠的吸收光

谱钠蒸气光谱中产生的一组暗线，每条暗线的波长都跟该种气体原子的特征谱线相对应。1、光谱3、经典理论解释的困难2、氢原子光谱实验规律太阳光的吸收光谱钠的吸收光谱连续光谱氢的线状光谱钠的线状光谱1、光谱3、经典理论解释的困难2、氢原子光谱实验规律1.3光谱分析1.3.1定义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1、光谱3、经典理论解释的困难2、氢原子光谱实验规律1.3.2关于光谱分析的说明（1）适用对象：线状光谱和吸收光谱。（2）光谱分析法由基尔霍夫开创的。

（3）优点：灵敏度高而迅速。（4）应用：发现新元素和研究天体的化学组成1、光谱3、经典理论解释的困难2、氢原子光谱实验规律二、氢原子光谱的实验规律2.1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。1、光谱3、经典理论解释的困难2、氢原子光谱实验规律1、光谱3、经典理论解释的困难2、氢原子光谱实验规律光谱管巴耳末公式2.2氢原子光谱里德伯常量：R=1.10×107m-1n：3,4,5···说明：a、仅适用于氢原子光谱分析

1、光谱3、经典理论解释的困难2、氢原子光谱实验规律n只取整数，不连续，波长也只有分立值，反映辐射波长的分立特性其他线系紫外莱曼系可见光巴尔末系红外

帕邢系

布拉开系n=2、3、4···n=3、4、5···n=4、5、6···n=5、6、7···1、光谱3、经典理论解释的困难2、氢原子光谱实验规律卢瑟福原子核式模型无法解释氢原子光谱的规律辐射电磁波频率连续变化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三、经典理论的困难事实上：原子是稳定的

原子光谱是线状谱新思想1、光谱3、经典理论解释的困难2、氢原子光谱实验规律光谱发射光谱吸收光谱定义：由发光体直接产生的光谱分类连续光谱产生条件：炽热的固体、液体和高压气

体发光形成的形式：连续分布，一切波长的光都有线状光谱产生条件：稀薄气体发光形成的光谱形式：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