氫原子的光譜波爾理論

1、高中物理高中物理 中山華附中山華附 第第3節(jié)節(jié) 氫原子光譜氫原子光譜高中物理高中物理 中山華附中山華附復(fù)習(xí)鞏固復(fù)習(xí)鞏固 1.電子是由電子是由 發(fā)現(xiàn)的，它提出了原子發(fā)現(xiàn)的，它提出了原子 模型。模型。 2.盧瑟福通過盧瑟福通過 實(shí)驗(yàn)否定了湯姆生的原子模型，實(shí)驗(yàn)否定了湯姆生的原子模型，該實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是發(fā)現(xiàn)大多數(shù)該實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是發(fā)現(xiàn)大多數(shù)粒子沿粒子沿 運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)，但少數(shù)但少數(shù)粒子發(fā)生了粒子發(fā)生了 ，并且有，并且有 粒子的偏轉(zhuǎn)角超過了粒子的偏轉(zhuǎn)角超過了900，有的甚至幾乎達(dá)到，有的甚至幾乎達(dá)到1800；根據(jù)這個(gè)現(xiàn)象，盧瑟福提出了原子的根據(jù)這個(gè)現(xiàn)象，盧瑟福提出了原子的 模型，模型，原子的中心有一個(gè)原子的中心有

2、一個(gè) ，它，它 集中了集中了原子的原子的 ，而電子則，而電子則 。湯姆生湯姆生葡萄干布丁葡萄干布丁散射散射原來方向原來方向較大角度的偏轉(zhuǎn)較大角度的偏轉(zhuǎn)極少數(shù)極少數(shù)核式結(jié)構(gòu)核式結(jié)構(gòu)帶正電的原子核帶正電的原子核幾乎幾乎全部質(zhì)量全部質(zhì)量在核外繞核高速旋轉(zhuǎn)在核外繞核高速旋轉(zhuǎn)高中物理高中物理 中山華附中山華附 3.盧瑟福盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果：（粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果：（ ） A、證明了質(zhì)子的存在、證明了質(zhì)子的存在 B、證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的、證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的 C、說明原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集、說明原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在一個(gè)很小的核上中在一個(gè)很小的核上

3、D、說明原子的電子只能在核外繞核高速旋轉(zhuǎn)、說明原子的電子只能在核外繞核高速旋轉(zhuǎn)4.如圖所示的如圖所示的4個(gè)圖中，點(diǎn)表示某原子核的位置，個(gè)圖中，點(diǎn)表示某原子核的位置，曲線和表示經(jīng)過該原子核附近的曲線和表示經(jīng)過該原子核附近的粒子的粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，正確的圖是（運(yùn)動(dòng)軌跡，正確的圖是（ ）CDCD高中物理高中物理 中山華附中山華附四、【預(yù)備知識、光譜知識介紹】四、【預(yù)備知識、光譜知識介紹】 我們前面學(xué)了電磁波譜，電磁波譜指的是電磁波的種類。我們前面學(xué)了電磁波譜，電磁波譜指的是電磁波的種類。同樣光譜是指光中含有的電磁波的種類，物體發(fā)出的光線直同樣光譜是指光中含有的電磁波的種類，物體發(fā)出的光線直接照射在物體

4、上并不是我們所說的光譜，比如我們看到的太接照射在物體上并不是我們所說的光譜，比如我們看到的太陽光是白光，并不能知道其中含有幾種頻率的電磁波，我們陽光是白光，并不能知道其中含有幾種頻率的電磁波，我們要把太陽光各種頻率的光分開，讓同樣的頻率的光（電磁波）要把太陽光各種頻率的光分開，讓同樣的頻率的光（電磁波）匯集在一起，再次形成的圖案才是我們所說的光譜匯集在一起，再次形成的圖案才是我們所說的光譜.那么光譜那么光譜是如何實(shí)現(xiàn)的？可見要得到光譜必需借助一種新的儀器是如何實(shí)現(xiàn)的？可見要得到光譜必需借助一種新的儀器分光鏡分光鏡，其原理如下：比如白光通過三棱鏡后會(huì)發(fā)生色散，其原理如下：比如白光通過三棱鏡后會(huì)發(fā)

5、生色散，把白光分成七種單色光，但單色光并沒有匯聚在一起；我們把白光分成七種單色光，但單色光并沒有匯聚在一起；我們又知道凸透鏡對平行光有匯聚作用，通過凸透鏡再把同一頻又知道凸透鏡對平行光有匯聚作用，通過凸透鏡再把同一頻率的光匯聚在一起，不同頻率的光匯聚后的位置不同，含有率的光匯聚在一起，不同頻率的光匯聚后的位置不同，含有多少頻率的光圖案中就會(huì)形成多少條紋，這些條紋就是得到多少頻率的光圖案中就會(huì)形成多少條紋，這些條紋就是得到的光譜；可見分光鏡主要由的光譜；可見分光鏡主要由 和和 組成組成。三棱鏡三棱鏡凸透鏡凸透鏡高中物理高中物理 中山華附中山華附【原子光譜、氫原子的光譜】【原子光譜、氫原子的光譜】

6、 閱讀課本閱讀課本56頁回答下列問題頁回答下列問題 某種原子的氣體通電后可以發(fā)光并產(chǎn)生某種原子的氣體通電后可以發(fā)光并產(chǎn)生 的光譜，這種光譜稱之為的光譜，這種光譜稱之為 觀察氫原子的光譜圖，在可見光區(qū)內(nèi)，氫原子觀察氫原子的光譜圖，在可見光區(qū)內(nèi)，氫原子有有 條譜線，可見氫原子受激發(fā)只能發(fā)出條譜線，可見氫原子受激發(fā)只能發(fā)出 的光。的光。固定不變固定不變原子光譜原子光譜四四幾種特定頻率幾種特定頻率高中物理高中物理 中山華附中山華附 1885年瑞士的一位中學(xué)數(shù)學(xué)教師年瑞士的一位中學(xué)數(shù)學(xué)教師 發(fā)現(xiàn)了氫發(fā)現(xiàn)了氫原子在可見光中的四條光譜線的規(guī)律，可以用一原子在可見光中的四條光譜線的規(guī)律，可以用一個(gè)簡單的數(shù)學(xué)公

7、式表示個(gè)簡單的數(shù)學(xué)公式表示.該公式稱為該公式稱為 公式公式 請寫出該公式：請寫出該公式： 該公式中的該公式中的R稱為稱為 ，表述的是電，表述的是電磁波波長的磁波波長的 與正整數(shù)與正整數(shù)n（ ）之間的關(guān)系。）之間的關(guān)系。 利用此理論能否引導(dǎo)你進(jìn)一步研究？利用此理論能否引導(dǎo)你進(jìn)一步研究？巴爾末巴爾末巴爾末巴爾末)121(122nR里德伯常數(shù)里德伯常數(shù)倒數(shù)倒數(shù)n取不同的整數(shù)會(huì)出現(xiàn)很多光譜線，引導(dǎo)我們尋取不同的整數(shù)會(huì)出現(xiàn)很多光譜線，引導(dǎo)我們尋找新的氫原子的光譜線。找新的氫原子的光譜線。在此基礎(chǔ)上，人們又發(fā)現(xiàn)了更多的光譜線，分在此基礎(chǔ)上，人們又發(fā)現(xiàn)了更多的光譜線，分別是萊曼系、帕邢系、布喇開系、普豐系。

8、別是萊曼系、帕邢系、布喇開系、普豐系。n2高中物理高中物理 中山華附中山華附【氫原子的其它光譜系】【氫原子的其它光譜系】 請書寫下列光譜系的公式：請書寫下列光譜系的公式： 萊曼系（在萊曼系（在 區(qū)）：區(qū)）： 帕邢系（在帕邢系（在 區(qū)）：區(qū)）： 布喇開系（在布喇開系（在 區(qū)）：區(qū)）： 普豐德系（在普豐德系（在 區(qū)）：區(qū)）： 曼曼1巴巴2邢邢3布布4豐豐5紫外紫外)111(122nR近紅外近紅外)131(122nR紅外紅外)141(122nR（遠(yuǎn)）紅外（遠(yuǎn)）紅外)151(122nR高中物理高中物理 中山華附中山華附 氫原子的光譜系的通式可以表示為：氫原子的光譜系的通式可以表示為： 式中的式中的m和

9、和n均為均為 ，且，且m n,此式稱此式稱為廣義為廣義 公式，也可以表示為：公式，也可以表示為： 式中的式中的T(m)= ，T(n)= 稱為光譜項(xiàng)，氫稱為光譜項(xiàng)，氫原原子光譜中光譜線波長的子光譜中光譜線波長的 可以可以表示為表示為 。)11(122nmR正整數(shù)正整數(shù)巴爾末巴爾末)()(1nTmT2mR2nR倒數(shù)倒數(shù)兩個(gè)光譜項(xiàng)之差兩個(gè)光譜項(xiàng)之差高中物理高中物理 中山華附中山華附【原子光譜特點(diǎn)及應(yīng)用】【原子光譜特點(diǎn)及應(yīng)用】 科學(xué)家觀察了大量的原子光譜，發(fā)現(xiàn)科學(xué)家觀察了大量的原子光譜，發(fā)現(xiàn)每種原子都有每種原子都有 的原子光譜，的原子光譜，不同的原子，其原子光譜不同的原子，其原子光譜 ，因此原，因此原

10、子光譜被稱為原子的子光譜被稱為原子的“ ”，我們可以，我們可以光譜分析鑒別光譜分析鑒別 ，確定物質(zhì)的化，確定物質(zhì)的化學(xué)組成并發(fā)現(xiàn)學(xué)組成并發(fā)現(xiàn) 。 可見通過原子光譜的分析可以鑒別組可見通過原子光譜的分析可以鑒別組成物質(zhì)的成分（元素）。成物質(zhì)的成分（元素）。自己特定自己特定不同不同指紋指紋不同的原子不同的原子新元素新元素高中物理高中物理 中山華附中山華附例題例題1 1：對于巴耳末公式：對于巴耳末公式 的理的理解，下列說法正確的是（解，下列說法正確的是（ ） A. A.此公式是巴耳末在研究氫光譜特征時(shí)發(fā)現(xiàn)的此公式是巴耳末在研究氫光譜特征時(shí)發(fā)現(xiàn)的 B. B.此公式中此公式中n n可以取任意值，所以氫原子光譜可以取任意值，所以氫原子光譜是連續(xù)的是連續(xù)的 C. C.此公式中此公式中n n只能取整數(shù)，故氫原子光譜是線只能取整數(shù)，故氫原子光譜是線狀譜狀譜 D.此公式不但適用于氫原子光譜，還適用于此公式不但適用于氫原子光譜，還適用于其他原子光譜其他原子光譜AC)121(122nR高中物理高中物理 中山華附中山華附例例2 2：對于原子光譜，下列說法正確是（：對于原子光譜，下列說法正確是（ ） A. A.原子光譜是不連續(xù)的原子光譜是不連續(xù)的 B