氢原子光谱波尔原子模型解析.pptx
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1、早在早在1717世纪,牛顿就发现了日光通过三棱镜后的色散现世纪,牛顿就发现了日光通过三棱镜后的色散现象,并把实验中得到的象,并把实验中得到的彩色光带彩色光带叫做叫做光谱光谱第1页/共44页一、光谱一、光谱光谱光谱是电磁辐射(不论是在可见光区域还是电磁辐射(不论是在可见光区域还是在不可见光区域)的波长成分和强度分是在不可见光区域)的波长成分和强度分布的记录。有时只是波长成分的记录。布的记录。有时只是波长成分的记录。发射光谱可分为两类:发射光谱可分为两类:连续光谱连续光谱和和线状线状谱谱。1.1.发射光谱发射光谱物体发光直接产生的光谱叫做物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。发射光谱。第2页/共44
2、页各种元素都只能发出具有本身特征的某些波长的光,明线光谱的谱线也叫原子的特征谱线。第3页/共44页(1)连续光谱 例如白炽灯丝发出的光、烛焰、炽热的钢水发出的光都形成连续光谱。炽热的固体、液体及高压气体的光谱,是由连续分布的一切波长的光组成的,这种光谱叫做连续光谱。zxxk第4页/共44页2)线状谱只含有一些不连续的亮线的光谱。各条谱线对应不同波长的光。稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱是明线光谱。利用特征谱线进行光谱分析,灵敏度高10-10g高压电源光谱管第5页/共44页平行光管标度管三棱镜观察管分光镜第6页/共44页分光镜原理分析标度管zxxk第7页/共44页吸 收 光 谱钠蒸气光谱中产生的一
3、组暗线,每条暗线的波长都跟那种气体原子的特征谱线相对应。第8页/共44页(3)吸收光谱 高温物体发出的白光(其中包含连续分布的一切波长的光)通过物质时,某些波长的光被物质吸收后产生的光谱,叫做吸收光谱。这表明,低温气体原子吸收的光,恰好就是这种原子在高温时发出的光。因此吸收光谱中的暗谱线与明线相对应,也是原子的特征谱线。太阳的光谱是吸收光谱。第9页/共44页各种光谱连续光谱H的发射光谱钠的发射光谱钠的吸收光谱太阳的吸收光谱第10页/共44页氢 气 的 吸 收 光 谱氢气zxxk第11页/共44页(4)光谱分析 由于每种原子都有自己的特征谱线,因此可以根据光谱来鉴别物质和确定的化学组成。这种方法
4、叫做光谱分析。原子光谱的不连续性反映出原子结构的不连续性,所以光谱分析也可以用于探索原子的结构。研究太阳高层大气层所含元素第13页/共44页氢原子光谱实验规律氢原子光谱实验规律氢原子光谱实验规律氢原子光谱实验规律 实实验验装装置置zxxk第14页/共44页分光镜原理分析标度管第15页/共44页光谱分析光谱分析光谱分析光谱分析 由于每种原子都有自己的特征谱线,因此由于每种原子都有自己的特征谱线,因此可以根据光谱来鉴别物质和确定的化学组成。可以根据光谱来鉴别物质和确定的化学组成。这种方法叫做光谱分析。这种方法叫做光谱分析。原子光谱的不连续性反映出原子结构的不原子光谱的不连续性反映出原子结构的不连续
5、性,所以光谱分析也可以用于探索原子连续性,所以光谱分析也可以用于探索原子的结构。的结构。案例:利用太阳光的吸收光谱可以研究太案例:利用太阳光的吸收光谱可以研究太阳高层大气层所含元素。阳高层大气层所含元素。第16页/共44页光谱分析的技术在科学研究中有广泛的应用,光谱分析的技术在科学研究中有广泛的应用,一种元素在样品中的含量即使很少,也能观察到一种元素在样品中的含量即使很少,也能观察到它的光谱因此光谱分析可以用来确定样品中包它的光谱因此光谱分析可以用来确定样品中包含哪些元素,这种方法非常灵敏,利用光谱还能含哪些元素,这种方法非常灵敏,利用光谱还能确定遥远星球的物质成分确定遥远星球的物质成分zxx
6、k第17页/共44页 漆碗:第三文化层(距今漆碗:第三文化层(距今6500650060006000年)利年)利用红外光分析其表面,其光谱图和马王堆汉墓出用红外光分析其表面,其光谱图和马王堆汉墓出土漆皮的裂解光谱图相似土漆皮的裂解光谱图相似第18页/共44页 X射线照射激射线照射激发荧光,通过分析发荧光,通过分析荧光判断越王勾践荧光判断越王勾践宝剑的成分宝剑的成分第19页/共44页2.氢原子的光谱图氢原子的光谱图可可见见光光区区特点特点1.1.几种特定频率的光几种特定频率的光2.2.光谱是分立的亮线光谱是分立的亮线第20页/共44页三、卢瑟福模型的困难三、卢瑟福模型的困难原子核式结构模型原子核式
7、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连续变小电子轨道半径连续变小原子不稳定原子不稳定辐射电磁波频率连续变化辐射电磁波频率连续变化事实上: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。zxxk第21页/共44页玻尔玻尔(18851962)4 3 2 1 E4E3E2E1定态假设定态假设跃迁假设跃迁假设4 3 2 1 E4E3E2E1轨道假设轨道假设4 3 2 1h=E初 E未En=rn=n2r1第22页/共44页四、氢原子的
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