3氢原子光谱课件.pptx

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1、 汤姆孙通过阴极射线管，发现了电子并测出其汤姆孙通过阴极射线管，发现了电子并测出其荷质比。荷质比。【知识回顾【知识回顾】1 1、电子的发现、电子的发现2 2、原子的核式结构模型、原子的核式结构模型 原子的中心有一个带正原子的中心有一个带正电的原子核，它几乎集中了电的原子核，它几乎集中了原子的全部质量，而电子则原子的全部质量，而电子则在核外空间绕核旋转。在核外空间绕核旋转。粒子的散射实验使我们知道原子具有核式结构，粒子的散射实验使我们知道原子具有核式结构，但电子在核的周围怎样运动？它的能量怎样变化？但电子在核的周围怎样运动？它的能量怎样变化？第1页/共14页 早在早在1717世纪，牛顿就发现了日

2、光通过三棱世纪，牛顿就发现了日光通过三棱镜后的色散现象，并把实验中得到的镜后的色散现象，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2页/共14页一、光谱一、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。:物体发光直接产生的光谱叫做发射物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。光谱。:用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长长展开，获得光的波长(频率频率)和强度分布的记录，和强度分布的记录，叫光谱叫光谱1 1、光谱、光谱2 2、光谱、光谱的分类：的分类：光谱分为光谱分为发射光谱发射光谱和和吸收光谱吸收光谱1)

3、.1).发射光谱发射光谱第3页/共14页(1)(1)连续光谱连续光谱 由由连续分布连续分布的一切波长的光组成的光谱的一切波长的光组成的光谱定义：定义：产生：产生：炽热炽热的固体的固体、液体及高压气体液体及高压气体产生产生的光的光谱谱(2)(2)明线光谱明线光谱定义：定义：产生：产生：只含有一些只含有一些不连续的不连续的一条一条的一条一条的亮线亮线的光的光谱叫做明线光谱谱叫做明线光谱。光谱中的光谱中的亮线亮线叫叫谱线谱线稀薄气体稀薄气体或或金属的蒸气金属的蒸气的发射光谱的发射光谱第4页/共14页特点：特点：各条谱线对应不同波长各条谱线对应不同波长(频率频率)的光。的光。原子原子不同，发射的线状光

4、谱也不同不同，发射的线状光谱也不同。明线光谱是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，也叫原原子光谱。子光谱。每种元素都只能发出具有本身特征的某些每种元素都只能发出具有本身特征的某些波长的光，波长的光，明线光谱的谱线也叫原子的特征谱线。明线光谱的谱线也叫原子的特征谱线。第5页/共14页2)2)吸收光谱吸收光谱 (1)(1)定义：定义：连续光谱中某些波长的光被物质吸收后连续光谱中某些波长的光被物质吸收后，连续光谱中这些波长的位置出现暗线。连续光谱中这些波长的位置出现暗线。高温物体发出的白光（其中包含连续分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

5、长的光被布的一切波长的光）通过物质时，某些波长的光被物质吸收物质吸收 (2)(2)产生产生：各种原子的吸收光谱中的每一条暗线都各种原子的吸收光谱中的每一条暗线都跟跟该种原子的发射光谱中的一条明线该种原子的发射光谱中的一条明线（线状光谱）（线状光谱）相对应。相对应。(3)(3)特点特点：吸收光谱中的暗谱线吸收光谱中的暗谱线与与明线相对应明线相对应，也是也是原子的特征谱线原子的特征谱线第6页/共14页3 3、光谱分析、光谱分析 :每种原子都有自己的特征谱线，每种原子都有自己的特征谱线，利利用原子的特征谱线来鉴别物质和确定物质的组成用原子的特征谱线来鉴别物质和确定物质的组成成成分，这种方法叫做光谱分

6、析分，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原子光谱的不连续性反映出原子结构的不连续性，所以性，所以光谱分析也可以用于探索原子的结构光谱分析也可以用于探索原子的结构。注：注：1 1）光谱分析法由基尔霍夫开创。）光谱分析法由基尔霍夫开创。2 2）优点：灵敏度高。样本中一种元素的含量）优点：灵敏度高。样本中一种元素的含量达到达到1010-10-10g g时就可以被检测到。时就可以被检测到。第7页/共14页二、氢原子光谱的实验规律二、氢原子光谱的实验规律1 1、气体放电管：、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，

7、成为自由移动的正负电荷，于是气体变成导，成为自由移动的正负电荷，于是气体变成导体，体，导电时会发光导电时会发光。这样的装置叫做气体放电管。这样的装置叫做气体放电管。第8页/共14页2 2、氢原子光谱、氢原子光谱1)1)、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。2)2)、特点：、特点：、几种特定频率的光、几种特定频率的光、光谱是分立的亮线、光谱是分立的亮线、随波长的减小，相邻谱线间的距离越来越小。随波长的减小，相邻谱线间的距离越来越小。第9页/共14页3)3)、巴耳末公式、巴耳末公式 1885 1885年，巴耳末对当时已知的，在可见光区的年，巴耳末对当时已知

8、的，在可见光区的4 4条谱线作了分析，发现这些谱线的波长可以用一条谱线作了分析，发现这些谱线的波长可以用一个公式表示：个公式表示：R R：里德伯常量且：里德伯常量且 R=1.10R=1.10107 m-1 一系列符合巴耳末公式的光谱线统称为巴耳末系一系列符合巴耳末公式的光谱线统称为巴耳末系 巴耳末公式巴耳末公式中中n n取一个值，可以求出氢光谱中取一个值，可以求出氢光谱中的一条谱线的波长，每一个的一条谱线的波长，每一个n n值对应一条谱线。值对应一条谱线。第10页/共14页 n n只能取正整数值，说明原子光谱波长的分立只能取正整数值，说明原子光谱波长的分立特性。特性。氢原子光谱的其他线系氢原子

9、光谱的其他线系红红外外区区还还有有三三个个线线系系帕邢系帕邢系布喇开系布喇开系普丰德系普丰德系紫紫外外线线区区莱曼线系莱曼线系第11页/共14页 氢原子光谱不是不相关的，而是有内在联系的。氢原子光谱不是不相关的，而是有内在联系的。表现在其波数可用一普遍公式来表示：表现在其波数可用一普遍公式来表示：第12页/共14页三、经典理论的困难三、经典理论的困难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，是不连续的原子光谱是线状谱，是不连续的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。事实上事实上第13页/共14页谢谢大家观赏！第14页/共14页