2015-2016高中物理 第18章 第3节 氢原子光谱课件 新人教版选修3-5

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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。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。
1.按经典物理学,电子绕核旋转，作加速运动， 电子将不断向四周辐射电磁波，它的能量不断减 小，从而将逐渐靠近原子核，最后落入原子核中。 但事实上原子是个稳定的系统。
2.轨道及转动频率不断变化，辐射电磁波频 率也是连续的， 原子光谱应是连续的光谱。 而实际上看到的是分立的线状谱。
这些矛盾说明尽管经典物理学理论可以很好 地应用宏观物休，但它不能解释原子世界的现 象，引入新观念是必要的。
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。
二、氢原子光谱的实验规律
氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。 气体放电管：玻璃管中的稀薄气体的分子在强 电场的作用下会电离，成为自由移动的正负电 荷，于是气体变成导体，导电时会发光。这样 的装置叫做气体放电管。
｛
吸 收 光 谱
定义：连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的 光谱 条件：炽热的白光通过温度较白光低的气体后，再 色散形成的
光谱形式：用分光镜观察时，见到连续光谱背景上 出现一些暗线（与特征谱线相对应）
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光谱分析
（1）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物质的组成成分。 这种方法叫做光谱分析。 （2）优点：灵敏度高。样本中一种元素的含量达 到10-10g时就可以被检测到。 （3）同种物质吸收光谱中的暗线与它明线光谱中 的明线相对应，明线光谱和吸收光谱中的谱线 都是原子的特征光谱，都可以用于光谱分析。

超级记忆法
第十八章 第三节
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超级记忆法-记忆规律
记忆前
选择记忆的黄金时段 前摄抑制：可以理解为先进入大脑的信息抑制了后进 入大脑的信息 后摄抑制：可以理解为因为接受了新的内容，而把前 面看过的忘记了
第十八章 第三节
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氢原子光谱的实验规律
1.光的产生 许多情况下光是由原子内部_电__子__的运动产生的，因此光 谱研究是探索_原__子___结__构__的一条重要途径。 2．巴耳末公式 1λ＝___R__21_2_－__n1_2 ___(n＝3,4,5…) 3．巴耳末公式的意义 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。
能否根据对月光的光谱分析确定月球的组成成分？ 答案：不能。月球不能发光，它只能反射太阳光，故其 光谱是太阳的光谱，对月光进行光谱分析确定的并非月球的 组成成分。
二、氢原子光谱的实验规律 1．氢原子光谱实验 在充有稀薄氢气的放电管两极间加上2kV～3kV的高压， 使氢气放电，氢原子在电场的激发下发光，通过分光镜观察氢 原子的光谱。(实验装置如图所示)
经典理论的困难
1.核式结构模型的成就 正 确 地 指 出 了 __原__子__核__ 的 存 在 ， 很 好 的 解 释 了 _α_粒__子__散__射__实__验___。 2．经典理论的困难 经典物理学既无法解释原子的__稳__定__性__又无法解释原子光 谱的__分__立__特__征__。
重点难点突破
如何利用规律实现更好记忆呢？
第十八章 第三节
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光谱形式：用分光镜观察时，见到连续光谱背景上 出现一些暗线（与特征谱线相对应）
光谱分析：
1、光谱分析：由于每一种元素都有自己的特征 谱线，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它的 化学组成。这种方法叫做光谱分析。 2、光谱分析的的原理：利用发射光谱和吸收光 谱。
3、光谱分析的优点：非常灵敏而且迅速。
4、光谱分析的应用：发现新元素和研究天 体的化学组成。
C 在研究太阳光谱时发现太阳光谱中有许多暗线 ，这说明了太阳内部缺少对应的元素。
D在研究太阳光谱时发现太阳光谱中有许多暗线， 这些暗线与某些元素的特征谱线相对应，这说明 了太阳大气层内存在对应的元素。
（BD）
三、氢原子光谱
原子中，电子轨道是怎样的？
研究途径：光谱
分光镜的构造原理：
P A
BM
S
L1
L2 N L3
分光镜由平行光管A、三棱镜P和望远镜筒B组
成。平行光管A的前方有一个宽度可以调节的狭
缝S。从狭缝频率的光经过三
棱镜沿不同的折射方向射出，并在透镜L2后方的
二、氢原子光谱的实验规律
• 许多情况下光是由原子内部电子的运动产生 的，因此光谱研究是探索原子结构的一条重 要途径。
• 什么是“气体放电管”
• 氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。
氢原子光谱
1
R(
1 22
1 n2
)
n
3, 4,5,...
巴耳末公式 R=1.10107m1 里德伯常量
n有两层含义：一是，n取一个值，可求出氢光 谱中一条谱线的波长，说明每一个n值分别对应一 条谱线。二是，n只能取正整数值3，4，5……
平面MN上分别会聚成不同颜色的像（谱线）。

各种光谱的产生与特点
1．线状谱 (1)产生：稀薄气体或金属蒸气所发出的光为线状光谱， 又称原子光谱． (2)特点：光谱是一条条分立的亮线．
2．连续谱 (1)产生：由炽热的固体、液体和高压气体所辐射的光谱 均为连续光谱． (2)特点：光谱不是一条条分立的谱线，而是连在一起的 光带． 3．吸收谱 (1)产生：连续光谱中某波长的光被吸收后出现的暗线， 让高温的物体所发出的白光通过某种物质后获得的光谱就为吸 收谱． (2)特点：是连续光谱背景下的一些暗线．
A．氢原子的发射光谱是连续光谱 B．氢原子光谱说明氢原子可以发出各种频率的光 C．氢原子光谱说明氢原子能级是分立的 D．氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关 【答案】C
解析：由于氢原子的轨道是不连续的，而氢原子在不同的 轨道上的能级 En＝n12E1，故氢原子的能级是不连续的，即是分 立的，故 A、B 错误，C 正确；根据频率条件，有 En－Em＝hν， 显然 n、m 的取值不同，发射光子的频率就不同，故氢原子光 谱线的频率与氢原子能级的能量差有关，故 D 错误．
当 n＝4 时，λ12＝1.10×107×(212－412)m－1，解得 λ2≈4.85×10 －7 m，由波速公式 c＝λν，
得 ν1＝λc1＝63.5.04××11008－7 Hz≈4.59×1014 Hz， ν2＝λc2＝43.8.05××11008－7 Hz≈6.19×1014 Hz. 答案：λ1＝6.54×10－7 m，λ2＝4.85×10－7 m； ν1＝4.59×1014 Hz，ν2＝6.19×1014 Hz
4．特征谱线 (1)各种原子的发射光谱都是线状谱，不同元素的谱线不 同，故线状谱的亮线称为原子的特征谱线． (2)吸收谱的暗线与线状谱的亮线一一对应，也是一种特 征谱线． 5．光谱分析 (1)利用不同原子都有自己的特定谱线来鉴别物质和确定 物质的组成成分，且灵敏度高，方便性好，在发现和鉴别元素 上有重大意义． (2)光谱分析利用特征谱线，即利用线状谱或吸收谱．