4.4.1 氢原子光谱 课件 -2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

氢原子光谱 原子结构 1 光谱 1.定义：用光栅或棱镜把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长(频率)和强度分开的记录，即光谱。 可见光光谱 2 光谱 2.分类：(1)物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。①有些光谱是一条条的亮线，这样的亮线叫谱线，这样的光谱叫线状谱。稀薄气体产生的是线状谱。 氢原子光谱 3 光谱 2.分类：(1)物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。②有些光谱看起来不是一条条分立的谱线，而是连在一起的光带，这样的光谱叫做连续谱。 炽热的固体、液体和高压气体产生的是连续谱。 可见光光谱 4 光谱 2.分类：(2)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。特点：在连续光谱上缺失了某些成份的光。 太阳光吸收光谱 例题1 5 光谱 3.特征谱线：各种原子的发射光谱都是线状谱，说明原子只发出集中特定频率的光。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。 各种原子的特征谱线 各种原子的特征谱线 6 光谱 4.光谱分析：利用原子的特征谱线来鉴定物质和确定物质的组成成分，这种方法称为光谱分析。 太阳光谱的光谱分析 7 光谱 4.光谱分析：优点 灵敏度高，分析物质的最低含量10-10g。 太阳光谱的光谱分析 8 光谱 4.光谱分析：应用 (1)应用光谱分析发现新元素； (2)鉴别物体的物质成分。研究太阳光谱时发现了太阳中存在钠镁铜锌镍等金属元素。 (3)应用光谱分析鉴定食品优劣。 太阳光谱的光谱分析 例题2 9 氢原子光谱的实验规律 1.研究意义：光是由原子内部电子运动产生的，因此光谱研究是探索原子结构的重要途径。 高压发生器 氢气光谱管 分光镜 氢原子光谱实验装置 10 氢原子光谱的实验规律 2.光谱特点 1.不连续，只是些亮线组成。 2.不同色，每种颜色对应着一种波长。 3.不等距，相邻两种光的波长间距不相同。 红 绿 11 氢原子光谱的实验规律 3.巴耳末（瑞士中学数学老师）的研究 巴耳末公式 12 氢原子光谱的实验规律 4.巴耳末系 人们把一系列符合巴耳末公式的光谱线统称为巴耳末系。 适用于可见光区、紫外线区。 13 氢原子光谱的实验规律 4.巴耳末公式的研究规律 1.在氢原子光谱中的可见光区内，由右向左，相邻谱线间的距离越来越小。 红 绿 14 氢原子光谱的实验规律 4.巴耳末公式的研究规律 2.在巴尔末线系中n值越大，对应的波长λ越短。 即n=3时，对应的波长最长。 红 绿 15 氢原子光谱的实验规律 4.巴耳末公式的研究规律 3.除了巴尔末系，氢原子光谱在红外区和紫外区的其他谱线也都满足与巴尔末公式类似的关系式。 红 绿 16 氢原子光谱的实验规律 5.巴耳末公式的意义 巴尔末公式以简洁的形式反映了氢原子的线状光谱，即辐射波长的分立特征。 红 绿 例题3 17 经典理论的困难 1.卢瑟福核式学说的成就：卢瑟福的核式结构模型正确地指出了原子核的存在，很好地解释了α粒子散射实验 18 经典理论的困难 2.卢瑟福原子核式模型无法解释氢原子光谱的规律。 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 19 看 观 谢 谢 20 $$