讲课氢原子光谱.pptx

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1、卢瑟福所提出的原子核式结构是什么？卢瑟福所提出的原子核式结构是什么？电子在核的周围怎样运动？电子在核的周围怎样运动？它的能量怎样变化？它的能量怎样变化？原子的中心有一个带正电原子的中心有一个带正电的原子核。的原子核。它集中了原子的全部正电它集中了原子的全部正电荷和几乎全部质量。荷和几乎全部质量。电子则在核外空间运动。电子则在核外空间运动。第1页/共21页一、光谱一、光谱牛顿发现了太阳光通过三棱牛顿发现了太阳光通过三棱镜后的色散现象，并把实验镜后的色散现象，并把实验中得到的彩色光带叫做中得到的彩色光带叫做光谱光谱第2页/共21页一、光谱一、光谱光谱光谱是电磁辐射的波长成分和强度分布的是电磁辐射的

2、波长成分和强度分布的记录，有时只是波长成分的记录。记录，有时只是波长成分的记录。光谱分光谱分为为发射光谱发射光谱和和吸收光谱吸收光谱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明线光谱明线光谱。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3页/共21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、液体及高压气体炽热的固体、液体及高压气体的光谱，的光谱，是由是由连续连续分布的一切波长的光组成的，这分布的一切波长的光组成的，这种光谱叫做种光谱叫做连续光谱连续光谱。第4页/共21页（2）明线

3、光谱（）明线光谱（原子光谱）原子光谱）只含有一些只含有一些不连续的亮线不连续的亮线的光谱的光谱叫做明线光谱。明线光谱中的亮线叫谱线，各条谱线对应叫做明线光谱。明线光谱中的亮线叫谱线，各条谱线对应不同波长的光。不同波长的光。稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱是明线是明线光谱。明线光谱是光谱。明线光谱是由游离状态的原子发射的由游离状态的原子发射的，也叫，也叫原子光原子光谱谱。高压电源光谱管第5页/共21页几种原子的发射光谱几种原子的发射光谱1、各种原子的发射光谱都是线状光谱，说明原子只发出几种特定频率的光。2、不同原子的亮线位置（谱线）不同，说明不同原子的发光频率不同。因

4、此线状光谱的谱线被称为原子的特征谱线。第6页/共21页吸吸 收收 光光 谱谱钠蒸气光谱中产生的一组暗线，每条暗线的波长都跟那种气体原子的特征谱线相对应。第7页/共21页氢 气 的 吸 收 光 谱氢气第8页/共21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。第9页/共21页各种原子的吸收光谱中的每一条暗线都跟该种原子的发射光谱（线状光谱）中的一条明线相对应。吸收光谱也是原子的特征谱线吸收光谱

5、也是原子的特征谱线第10页/共21页各种光谱各种光谱连续光谱连续光谱H的发射光的发射光谱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第11页/共21页 光光 谱谱发发射射光光谱谱定义：由发光体直接产生的光谱定义：由发光体直接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，一切波长的光都有分布，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：一些光谱形式：一些不连续的明线不

6、连续的明线组成，不同组成，不同元素的明线光谱不同（又叫特征光谱）元素的明线光谱不同（又叫特征光谱）吸吸收收光光谱谱定义：连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的定义：连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱光谱产生条件：产生条件：炽热的白光通过温度较白光低炽热的白光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：用分光镜观察时，见到连续光谱背景上光谱形式：用分光镜观察时，见到连续光谱背景上出现出现一些暗线一些暗线（与（与特征谱线特征谱线相对应）相对应）各种光谱的特点及成因：第12页/共21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

7、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。研究太阳研究太阳高层大气高层大气层所含元层所含元素素第13页/共21页观察光谱实验气体放电管：玻璃管中稀薄气体的分子在强电场的作用下会玻璃管中稀薄气体的分子在强电场的作用下会电离电离，成为自由移动的正负电荷，于是气体变成导体，成为自由移动的正负电荷，于是气体变成导体，导电导电时会发光时会发光。这样的装置叫做气体放电管。这样的装置叫做气体放电管。气体放电管气体放电管光光谱谱分分析析仪仪金属导杆金属导杆感应圈感应圈电源电源四、氢原子光谱的实验规律四、氢原子光谱的实验规律第14页/共

8、21页 可见光区氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。第15页/共21页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条谱线作条谱线作了分析了分析,发现这些谱线的波长可以用一个公式表示：发现这些谱线的波长可以用一个公式表示：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，不能取连续值，反映了原子光谱波长的分立特性（线状光谱）连续值，反映了原子光谱波长的分立特性（线状光谱）。除了巴耳末系除了

9、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巴耳末公式类似的关系式区的其它谱线也都满足与巴耳末公式类似的关系式.第16页/共21页巴末耳公式巴末耳公式N 6 的符合巴耳末公式的光谱线（大部分在紫外区）巴耳末系巴耳末系人们把一系列符合巴耳末公式的光谱线统称为巴耳末系适用区域：适用区域：可见光区、紫外线区第17页/共21页 巴尔末公式以简洁的形式反映了氢原子的线状光谱。即巴尔末公式以简洁的形式反映了氢原子的线状光谱。即辐射波长的分立特征。卢瑟福的核式结构模型正确地指辐射波长的分立特征。卢瑟福的核式结构模型正确地指出了原子核的存在，很好的解释了粒子的散

10、射实验。但出了原子核的存在，很好的解释了粒子的散射实验。但是用卢瑟福的核式结构模型和经典力学、电磁学的理论，是用卢瑟福的核式结构模型和经典力学、电磁学的理论，却无法解释原子的稳定性，又无法解释原子光谱的分立却无法解释原子的稳定性，又无法解释原子光谱的分立特征。特征。五、五、经典理论的困难经典理论的困难 第18页/共21页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 分立分立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第19页/共21页第20页/共21页感谢您的观看。第21页/共21页