高中物理選修3-3第十八章第三節氫原子光譜

知識回顧十八章第一節電子的發現1、電子的發現（湯姆孫）：a、如何判斷？b、結論？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絕大多數的α粒子②少數α粒子③極少數的α粒子知識回顧第二節原子的核式結構模型3、原子核式結構模型電子繞體積很小、但質量達幾乎原子質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第十八章第三節氫原子光譜早在17世紀，牛頓就發現了日光通過三棱鏡后的色散現象，并把實驗中得到的彩色光帶叫做光譜1、光譜3、經典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規律分光鏡三棱鏡平行光管標度管觀察管鈉光燈1、光譜3、經典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規律一、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。

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

物體發光直接產生的光譜叫做發射光譜。1、光譜3、經典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規律1.1.1連續光譜(1)定義：

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

形成連續光譜。1、光譜3、經典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規律1.1.2線狀譜：（1）定義：

只含有一些不連續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）產生：稀薄氣體或金屬蒸氣的發射光譜是線狀光譜

線狀譜是由游離狀態的原子發射的，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、經典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規律各種元素都只能發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、經典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規律1.2吸收光譜（1）定義：

白光通過低溫物質時，某些波長的光被物質吸收后產生的，與該物質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、經典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規律氫氣1、光譜3、經典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規律氫氣的吸收光譜鈉的吸收光

譜鈉蒸氣光譜中產生的一組暗線，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、經典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規律太陽光的吸收光譜鈉的吸收光譜連續光譜氫的線狀光譜鈉的線狀光譜1、光譜3、經典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規律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，因此可以根據光譜來鑒別物質和確定的化學組成。這種方法叫做光譜分析。原子光譜的不連續性反映出原子結構的不連續性，所以光譜分析也可以用于探索原子的結構。研究太陽高層大氣層所含元素1、光譜3、經典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規律1.3.2關于光譜分析的說明（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的。

（3）優點：靈敏度高而迅速。（4）應用：發現新元素和研究天體的化學組成1、光譜3、經典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規律二、氫原子光譜的實驗規律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，導電時會發光。這樣的裝置叫做氣體放電管。1、光譜3、經典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規律1、光譜3、經典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規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、經典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規律n只取整數，不連續，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、經典理論解釋的困難2、氫原子光譜實驗規律盧瑟福原子核式模型無法解釋氫原子光譜的規律輻射電磁波頻率連續變化核外電子繞核運動輻射電磁波電子軌道半徑連續變小原子不穩定三、經典理論的困難事實上：原子是穩定的

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

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