183氢原子光谱.ppt

18.3 18.3 氢原子光谱氢原子光谱2011、6、122早在早在1717世纪世纪, ,牛顿就发现了日光通过三棱镜后的牛顿就发现了日光通过三棱镜后的色散现象色散现象, ,并把实验中得到的并把实验中得到的彩色光带彩色光带叫做叫做光谱光谱. .光谱光谱: :是电磁辐射的波长成分和强度分布的记录是电磁辐射的波长成分和强度分布的记录. .2011、6、123 光光 谱谱发射光谱发射光谱定义定义: :由发光体由发光体直接直接产生的光谱产生的光谱连续光谱连续光谱产生条件产生条件: :炽热的固体、液体炽热的固体、液体和和高压气体高压气体发发 光形成的光形成的光谱的形式光谱的形式: :连续连续分布分布, ,一切波长的光都有一切波长的光都有线状光谱线状光谱（原子光谱）（原子光谱）产生条件产生条件: :稀薄气体发光稀薄气体发光形成的光谱形成的光谱光谱形式光谱形式: :一些一些不连续的明线不连续的明线组成组成, ,不同元不同元素的明线光谱不同（又叫素的明线光谱不同（又叫特征光谱特征光谱）吸收光谱吸收光谱定义定义: :连续光谱中连续光谱中某些波长的光被物质某些波长的光被物质吸收吸收后产生的光后产生的光谱谱产生条件产生条件: :炽热的炽热的白光白光通过温度较白光低通过温度较白光低的气体后的气体后, ,再再色散色散形成的形成的光谱形式光谱形式: :用分光镜观察时用分光镜观察时, ,见到连续光谱背景上出现见到连续光谱背景上出现一些暗线一些暗线（与（与特征谱线中的明线一一特征谱线中的明线一一相对应）相对应） 一、各种光谱的特点及成因：一、各种光谱的特点及成因：2011、6、124钠蒸气明线和暗线一一对应明线和暗线一一对应2011、6、125（1 1）光谱分析法：根据光谱来）光谱分析法：根据光谱来鉴别物质鉴别物质和和确定物质的组成成分确定物质的组成成分的方法的方法. .（2 2）光谱分析法由基尔霍夫开创的）光谱分析法由基尔霍夫开创的. . （3 3）优点）优点: :灵敏度高灵敏度高. . 1010-10-10g g（4 4）特征谱线：）特征谱线：明线光谱和吸收光谱明线光谱和吸收光谱. .二、二、 光谱分析光谱分析2011、6、126三、氢原子光谱（最简单）的实验规律三、氢原子光谱（最简单）的实验规律气体放电管气体放电管:玻璃管中的稀薄气体的分子在强电玻璃管中的稀薄气体的分子在强电场的作用下会电离场的作用下会电离,成为自由移动的正负电荷成为自由移动的正负电荷,于于是气体变成导体是气体变成导体,导电时会发光导电时会发光.这样的装置叫做这样的装置叫做气体放电管气体放电管.光是原子内部电子的运动产生的光是原子内部电子的运动产生的, ,因此光谱分析因此光谱分析也可以用于也可以用于探索原子的结构探索原子的结构. .2011、6、12722111()3, 4, 5,.2Rnn 18851885年年, ,巴耳末对当时已知的巴耳末对当时已知的, ,在在可见光区可见光区的的4 4条条谱线作了分析谱线作了分析, ,发现这些谱线的波长可以用一个发现这些谱线的波长可以用一个公式表示：公式表示：1m7巴耳末公式 R=1.10 10里德伯常量n n的两层含义：的两层含义：第一：每一个第一：每一个n n值分别对应一条谱线。值分别对应一条谱线。第二：第二：n n只能取正整数只能取正整数3 3，4 4，5 5，不能取，不能取连续连续值值，说明了原子光谱波长的，说明了原子光谱波长的分立特性（分立特性（线状谱线状谱）。 除了巴耳末系除了巴耳末系, ,后来发现的氢光谱在红外和紫个光后来发现的氢光谱在红外和紫个光区的其它谱线也都满足与区的其它谱线也都满足与巴耳末公式类似的关系式巴耳末公式类似的关系式. .2011、6、128原子核式结构模型原子核式结构模型与与经典电磁理论经典电磁理论的矛盾的矛盾核外电子绕核运动核外电子绕核运动辐射电磁波辐射电磁波电子轨道半径电子轨道半径连续连续变小变小原子不稳定原子不稳定辐射电磁波频率辐射电磁波频率连续连续变化变化事实上事实上：原子是稳定的原子是稳定的原子光谱是线状谱原子光谱是线状谱卢瑟福原子核式模型无法解释氢原子光谱的规律。卢瑟福原子核式模型无法解释氢原子光谱的规律。2011、6、129氢 气 的 吸 收 光 谱钠的发射钠的发射光谱光谱钠的吸收钠的吸收光谱光谱太阳的吸太阳的吸收光谱收光谱