高中物理選修3-3第十八章第三節(jié)氫原子光譜

知識回顧十八章第一節(jié)電子的發(fā)現(xiàn)1、電子的發(fā)現(xiàn)（湯姆孫）：a、如何判斷？b、結(jié)論？2、電子的電荷（密立根——“油滴實驗”）a、電荷是量子化的b、電子的電荷：e=1.602×10-19C

電子的質(zhì)量：me=9.1×10-31kg1、棗糕模型：湯姆孫2、α粒子散射實驗①絕大多數(shù)的α粒子②少數(shù)α粒子③極少數(shù)的α粒子知識回顧第二節(jié)原子的核式結(jié)構(gòu)模型3、原子核式結(jié)構(gòu)模型電子繞體積很小、但質(zhì)量達幾乎原子質(zhì)量全部的正電體外做圓周運動4、原子核半徑R：10-15m原子半徑：10-10m第十八章第三節(jié)氫原子光譜早在17世紀，牛頓就發(fā)現(xiàn)了日光通過三棱鏡后的色散現(xiàn)象，并把實驗中得到的彩色光帶叫做光譜1、光譜3、經(jīng)典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規(guī)律分光鏡三棱鏡平行光管標度管觀察管鈉光燈1、光譜3、經(jīng)典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規(guī)律一、光譜

光譜是用光柵或棱鏡可以把光按波長展開，獲得光按波長（或頻率）成分和強度分布的記錄。

發(fā)射光譜可分為兩類：連續(xù)光譜和線狀光譜。（簡稱連續(xù)譜和線狀譜）1.光譜的分類1.1發(fā)射光譜：

物體發(fā)光直接產(chǎn)生的光譜叫做發(fā)射光譜。1、光譜3、經(jīng)典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規(guī)律1.1.1連續(xù)光譜(1)定義：

由連續(xù)分布的一切波長的光組成的，這種光譜叫做連續(xù)光譜(2)產(chǎn)生：熾熱的固體、液體及高壓氣體發(fā)射的光譜例:白熾燈絲發(fā)出的光、燭焰、熾熱的鋼水發(fā)出的光都

形成連續(xù)光譜。1、光譜3、經(jīng)典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規(guī)律1.1.2線狀譜：（1）定義：

只含有一些不連續(xù)的亮線的光譜叫做線狀譜。線狀譜中的亮線叫譜線，各條譜線對應不同波長的光。（2）產(chǎn)生：稀薄氣體或金屬蒸氣的發(fā)射光譜是線狀光譜

線狀譜是由游離狀態(tài)的原子發(fā)射的，也叫原子光譜例：光譜管、霓虹燈、燒鈉鹽形成的鈉蒸汽對應的光譜都稱作是線狀光譜1、光譜3、經(jīng)典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規(guī)律各種元素都只能發(fā)出具有本身特征的某些波長的光，線狀譜的譜線也叫原子的特征譜線。1、光譜3、經(jīng)典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規(guī)律1.2吸收光譜（1）定義：

白光通過低溫物質(zhì)時，某些波長的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的，與該物質(zhì)線狀譜亮線相對應的暗線的光譜，叫做吸收光譜。（或稱為該低溫物體的原子特征光譜）例：太陽光譜1、光譜3、經(jīng)典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規(guī)律氫氣1、光譜3、經(jīng)典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規(guī)律氫氣的吸收光譜鈉的吸收光

譜鈉蒸氣光譜中產(chǎn)生的一組暗線，每條暗線的波長都跟該種氣體原子的特征譜線相對應。1、光譜3、經(jīng)典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規(guī)律太陽光的吸收光譜鈉的吸收光譜連續(xù)光譜氫的線狀光譜鈉的線狀光譜1、光譜3、經(jīng)典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規(guī)律1.3光譜分析1.3.1定義由于每種原子都有自己的特征譜線，因此可以根據(jù)光譜來鑒別物質(zhì)和確定的化學組成。這種方法叫做光譜分析。原子光譜的不連續(xù)性反映出原子結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性，所以光譜分析也可以用于探索原子的結(jié)構(gòu)。研究太陽高層大氣層所含元素1、光譜3、經(jīng)典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規(guī)律1.3.2關(guān)于光譜分析的說明（1）適用對象：線狀光譜和吸收光譜。（2）光譜分析法由基爾霍夫開創(chuàng)的。

（3）優(yōu)點：靈敏度高而迅速。（4）應用：發(fā)現(xiàn)新元素和研究天體的化學組成1、光譜3、經(jīng)典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規(guī)律二、氫原子光譜的實驗規(guī)律2.1氣體放電管

玻璃管中的稀薄氣體的分子在強電場的作用下會電離，成為自由移動的正負電荷，于是氣體變成導體，導電時會發(fā)光。這樣的裝置叫做氣體放電管。1、光譜3、經(jīng)典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規(guī)律1、光譜3、經(jīng)典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規(guī)律光譜管巴耳末公式2.2氫原子光譜里德伯常量：R=1.10×107m-1n：3,4,5···說明：a、僅適用于氫原子光譜分析

1、光譜3、經(jīng)典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規(guī)律n只取整數(shù)，不連續(xù)，波長也只有分立值，反映輻射波長的分立特性其他線系紫外萊曼系可見光巴爾末系紅外

帕邢系

布拉開系n=2、3、4···n=3、4、5···n=4、5、6···n=5、6、7···1、光譜3、經(jīng)典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規(guī)律盧瑟福原子核式模型無法解釋氫原子光譜的規(guī)律輻射電磁波頻率連續(xù)變化核外電子繞核運動輻射電磁波電子軌道半徑連續(xù)變小原子不穩(wěn)定三、經(jīng)典理論的困難事實上：原子是穩(wěn)定的

原子光譜是線狀譜新思想1、光譜3、經(jīng)典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規(guī)律光譜發(fā)射光譜吸收光譜定義：由發(fā)光體直接產(chǎn)生的光譜分類連續(xù)光譜產(chǎn)生條件：熾熱的固體、液體和高壓氣

體發(fā)光形成的形式：連續(xù)分布，一切波長的光都有線狀光譜產(chǎn)生條件：稀薄氣體發(fā)光形成的光譜形式：一些不連續(xù)的明線組成，不同元素的明線光譜不同（又叫特征