学年高二物理粤教选修同步氢原子光谱张.pptx
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1、“谱”的含义是指按照事物的类别或系统编排的记录,做菜有菜谱,家族有族谱某些原子和气体通电后可发光产生光谱,那么最简单的原子光谱是什么光谱,它有哪些应用?第1页/共38页一、原子光谱某种原子的气体通电后可以发光并产生_,这种光谱被称为原子光谱原子光谱是了解原子性质的最重要的直接证据二、巴耳末系1分光镜分光镜是一种用于观察物质光谱的仪器,其原理是利用不同频率的光折射角不同,将复色光分解成若干个单色光其构造如图所示:固定不变的光谱第2页/共38页A为平行光管,由两部分组成,一端有狭缝S,另一端有凸透镜L1,它与狭缝的距离等于一倍焦距,狭缝入射的光经凸透镜后变成平行光线,射到三棱镜P上三棱镜P通过色散
2、将不同颜色的光分开通过望远镜筒B可以观察光谱,在MN上放上底片还可以拍摄光谱,管C在目镜中有一标尺,以便对光谱进行定量研究第3页/共38页2观察氢光谱(1)实验装置图,如图所示:(2)氢原子光谱图,如图所示:第4页/共38页3巴耳末公式瑞士的一位数学教师巴耳末通过分光镜研究了氢原子光谱,发现四条光谱的波长可以用一个很简单的数学公式表示,这个公式称为巴耳末公式:_,n3,4,5式中常数R称为_常量,对于氢原子,实验测得R的值为1.097107 m1.三、氢原子光谱的其他线系莱曼系(在_区):里德伯紫外第5页/共38页统一的公式表示为:_式中_称为光谱项,此式称为广义巴耳末公式红外近红外红外第6页
3、/共38页四、原子光谱的特点科学家观察了大量的原子光谱,发现每种原子都有自己特定的原子光谱不同原子,其原子光谱_我们可以通过_鉴别不同的原子,确定物体的化学组成并发现新元素下图为几种原子的光谱:分析光谱不相同第7页/共38页对光谱的认识早在17世纪,牛顿就发现了日光通过三棱镜后的色散现象,并把实验中得到的彩色光带叫做光谱如图所示:第8页/共38页光谱是按光的波长(或频率)和强度分布的光物质的光谱按产生方式的不同,可分为发射光谱和吸收光谱发射光谱是物体发光直接产生的光谱发射光谱可分为两类:连续光谱和线状光谱按波长(或频率)顺序连续分布的光带(包含有从红光到紫光各种色光的光谱)叫做连续光谱如图所示
4、:第9页/共38页炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是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只含有一些不连续的亮线的光谱光谱中的亮线叫谱线,各条谱线对应不同波长的光线状光谱也称明线光谱稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱是线状谱线状谱是由游离状态的原子发射的,所以也叫原子的光谱实践证明,原子不同,发射的明线光谱也不同,每种原子只能发出具有本身特征的某些波长的光,因此明线光谱的谱线也叫原子的特征谱线如图所示:第10页/共38页吸收光谱是高温物体发出的光(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各种原子的吸收光谱中的每一条暗线都跟该种
5、原子的发射光谱中的一条明线相对应这表明,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,也是原子的特征谱线太阳的光谱是吸收光谱如图所示:第11页/共38页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第12页/共38页 (双选)下列关于光谱的说法正确的是()A炽热固体、液体和高压气体发出的光谱是连续光谱B各种原子的线状谱中的明线和它的吸收谱中的暗线必定一一对应C气体发出的光只能产生线状谱D甲物质发出的白光通过低温的乙物质蒸气可得到甲物质的
6、吸收光谱第13页/共38页解析:各种原子的吸收光谱中的每一条暗线都跟该种原子的原子的发射光谱中的一条明线相对应所以B选项对而气体发光时,若是高压气体发光形成连续谱,若是稀薄气体发光形成线状谱,故C选项也不对甲物质发出的白光通过低温的乙物质蒸气后,看到乙物质的吸收光谱,所以上述选项中A也正确而D不正确.答案:AB第14页/共38页课堂训练1太阳光谱中有许多暗线,它们对应某些元素的特征谱线产生这些谱线的原因是由于()A太阳表可大气层中缺少相应的元素B太阳内部缺少相应的元素C太阳表面大气层中存在着相应的元素D太阳内部存在相应的元素第15页/共38页解析:由于对太阳光谱的成因认识不清,易误认为暗线是由
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