高中物理選修3-5氫原子光譜精品課件

1、ASL1PL2BMNL3 分光鏡由平行光管A、三棱鏡P和望遠(yuǎn)鏡筒B組成。平行光管A的前方有一個(gè)寬度可以調(diào)節(jié)的狹縫S。從狹縫射入的光線經(jīng)透鏡L1折射后，變成平行光線射到三棱鏡P上。不同頻率的光經(jīng)過(guò)三棱鏡沿不同的折射方向射出，并在透鏡L2后方的平面MN上分別會(huì)聚成不同顏色的像（譜線）。通過(guò)望遠(yuǎn)鏡B的目鏡L3，就看到了放大的光譜像。分光鏡的構(gòu)造原理：（1 1）連續(xù)光譜）連續(xù)光譜 連續(xù)分布連續(xù)分布的包含有從紅光到紫光各的包含有從紅光到紫光各種色光的光譜叫做連續(xù)光譜。種色光的光譜叫做連續(xù)光譜。 熾熱的固體、液體和高壓氣體熾熱的固體、液體和高壓氣體的發(fā)射的發(fā)射光譜是連續(xù)光譜。例如白熾燈絲發(fā)出光譜是連續(xù)光譜

2、。例如白熾燈絲發(fā)出的光、燭焰、熾熱的鋼水發(fā)出的光都的光、燭焰、熾熱的鋼水發(fā)出的光都形成連續(xù)光譜形成連續(xù)光譜。 物體發(fā)出的白光通過(guò)物質(zhì)時(shí)，某些波長(zhǎng)的光物體發(fā)出的白光通過(guò)物質(zhì)時(shí)，某些波長(zhǎng)的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的光譜，叫做吸收光譜。被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的光譜，叫做吸收光譜。 各原子的吸收光譜中每一條暗線都跟該種原各原子的吸收光譜中每一條暗線都跟該種原子的發(fā)射光譜中的一條明線相對(duì)應(yīng)。子的發(fā)射光譜中的一條明線相對(duì)應(yīng)。 這表明，這表明，低溫氣體原子吸收的光，恰好就是低溫氣體原子吸收的光，恰好就是這種原子在高溫時(shí)發(fā)出的光這種原子在高溫時(shí)發(fā)出的光。 因此吸收光譜中的暗譜線，也是原子的特征因此吸收光譜中的暗譜線，也是

3、原子的特征譜線。太陽(yáng)的光譜是吸收光譜。譜線。太陽(yáng)的光譜是吸收光譜。 光光 譜譜發(fā)射光譜發(fā)射光譜定義：由發(fā)光體直接產(chǎn)生的光譜定義：由發(fā)光體直接產(chǎn)生的光譜連續(xù)光譜連續(xù)光譜產(chǎn)生條件：產(chǎn)生條件：熾熱的固體、液體熾熱的固體、液體和和高壓氣體高壓氣體發(fā)發(fā) 光形成的光形成的光譜的形式：光譜的形式：連續(xù)連續(xù)分布，一切波長(zhǎng)的光都有分布，一切波長(zhǎng)的光都有線狀光譜線狀光譜（原子光譜）（原子光譜）產(chǎn)生條件：產(chǎn)生條件：稀薄氣體發(fā)光稀薄氣體發(fā)光形成的光譜形成的光譜光譜形式：一些光譜形式：一些不連續(xù)的明線不連續(xù)的明線組成，不同組成，不同元素的明線光譜不同（又叫特征光譜）元素的明線光譜不同（又叫特征光譜）吸收光譜吸收光譜定義

4、：連續(xù)光譜中某些波長(zhǎng)的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的定義：連續(xù)光譜中某些波長(zhǎng)的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的光譜光譜產(chǎn)生條件：產(chǎn)生條件：熾熱的白光通過(guò)溫度較白光低熾熱的白光通過(guò)溫度較白光低的氣體后，的氣體后，再再色散色散形成的形成的光譜形式：用分光鏡觀察時(shí)，見(jiàn)到連續(xù)光譜背景上光譜形式：用分光鏡觀察時(shí)，見(jiàn)到連續(xù)光譜背景上出現(xiàn)出現(xiàn)一些暗線一些暗線（與（與特征譜線特征譜線相對(duì)應(yīng)）相對(duì)應(yīng)） 各種光譜的特點(diǎn)及成因：各種光譜的特點(diǎn)及成因：光譜分析： 1、光譜分析：由于每一種元素都有自己的特征譜線，因此可以根據(jù)光譜來(lái)鑒別物質(zhì)和確定它的化學(xué)組成。這種方法叫做光譜分析。 2、光譜分析的的原理：利用發(fā)射光譜和吸收光譜。 3、光譜分析

5、的優(yōu)點(diǎn)：非常靈敏而且迅速。 4、光譜分析的應(yīng)用：發(fā)現(xiàn)新元素和研究天體的化學(xué)組成。二、氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律v許多情況下光是由原子內(nèi)部電子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生許多情況下光是由原子內(nèi)部電子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，因此光譜研究是探索原子結(jié)構(gòu)的一條重的，因此光譜研究是探索原子結(jié)構(gòu)的一條重要途徑。要途徑。v什么是什么是“氣體放電管氣體放電管”v氫原子是最簡(jiǎn)單的原子，其光譜也最簡(jiǎn)單。氫原子是最簡(jiǎn)單的原子，其光譜也最簡(jiǎn)單。三、三、氫原子光譜氫原子光譜（最簡(jiǎn)單）的實(shí)驗(yàn)規(guī)律（最簡(jiǎn)單）的實(shí)驗(yàn)規(guī)律氣體放電管氣體放電管: :探究裝置：探究裝置：玻璃管中的稀薄氣體的分子在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下會(huì)玻璃管中的稀薄氣體的分子在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下會(huì)電離電離,

6、,成為自由移動(dòng)的正負(fù)電荷成為自由移動(dòng)的正負(fù)電荷, ,于是氣體變成導(dǎo)于是氣體變成導(dǎo)體體, ,導(dǎo)電時(shí)會(huì)發(fā)光導(dǎo)電時(shí)會(huì)發(fā)光. .這樣的裝置叫做氣體放電管這樣的裝置叫做氣體放電管. .三、三、氫原子光譜氫原子光譜（最簡(jiǎn)單）的實(shí)驗(yàn)規(guī)律（最簡(jiǎn)單）的實(shí)驗(yàn)規(guī)律氣體放電管氣體放電管三、三、氫原子光譜氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)規(guī)律氫原子的光譜氫原子的光譜三、三、氫原子光譜氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)規(guī)律22111()3, 4, 5,.2Rnn 18851885年年, ,巴耳末對(duì)當(dāng)時(shí)已知的巴耳末對(duì)當(dāng)時(shí)已知的, ,在在可見(jiàn)光區(qū)可見(jiàn)光區(qū)的的4 4條譜線作條譜線作了分析了分析, ,發(fā)現(xiàn)這些譜線的波長(zhǎng)可以用一個(gè)公式表示：發(fā)現(xiàn)這

7、些譜線的波長(zhǎng)可以用一個(gè)公式表示：三、三、氫原子光譜氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)規(guī)律22111()3, 4, 5,.2Rnn 18851885年年, ,巴耳末對(duì)當(dāng)時(shí)已知的巴耳末對(duì)當(dāng)時(shí)已知的, ,在在可見(jiàn)光區(qū)可見(jiàn)光區(qū)的的4 4條譜線作條譜線作了分析了分析, ,發(fā)現(xiàn)這些譜線的波長(zhǎng)可以用一個(gè)公式表示：發(fā)現(xiàn)這些譜線的波長(zhǎng)可以用一個(gè)公式表示：n n的兩層含義：的兩層含義：第一：每一個(gè)第一：每一個(gè)n n值分別對(duì)應(yīng)一條譜線。值分別對(duì)應(yīng)一條譜線。第二：第二：n n只能取正整數(shù)只能取正整數(shù)3 3，4 4，5 5，不能取，不能取連續(xù)連續(xù)值值，說(shuō)明了原子光譜波長(zhǎng)的，說(shuō)明了原子光譜波長(zhǎng)的分立特性（分立特性（線狀譜線狀譜）。三、三、氫原子光譜氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)規(guī)律22111()3, 4, 5,.2Rnn 18851885年年, ,巴耳末對(duì)當(dāng)時(shí)已知的巴耳末對(duì)當(dāng)時(shí)已知的, ,在在可見(jiàn)光區(qū)可見(jiàn)光區(qū)的的4 4條譜線作條譜線作了分析了分析, ,發(fā)現(xiàn)這些譜線的波長(zhǎng)可以用一個(gè)公式表示：發(fā)現(xiàn)這些譜線的波長(zhǎng)可以用一個(gè)公式表示： 除了巴耳末系除了巴耳末系, ,后來(lái)發(fā)現(xiàn)的氫光譜在紅外和紫個(gè)光后來(lái)發(fā)現(xiàn)的氫光譜在紅外和紫個(gè)光區(qū)的其它譜線也都滿足與巴耳末公式類似的關(guān)系式區(qū)的其它譜線也都滿足與巴耳末公式類似的關(guān)系式. .原子核式結(jié)構(gòu)模型原子核式結(jié)構(gòu)模型與與經(jīng)典電磁理論經(jīng)