氢原子光谱ppt课件

第二章原子结构,3、光谱氢原子光谱,1,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？,它的能量怎样变化？,原子的中心有一个带正电的原子核。它集中了原子的全部正电荷和几乎全部质量。电子则在核外空间运动。,2,一、光谱,牛顿发现了太阳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,3,一、光谱,光谱是电磁辐射的波长成分和强度分布的记录，有时只是波长成分的记录。光谱分为发射光谱和吸收光谱,发射光谱可分为两类：连续光谱和明线光谱。,1.发射光谱物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱,4,（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。,5,（2）明线光谱（原子光谱）只含有一些不连续的亮线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。明线光谱是由游离状态的原子发射的，也叫原子光谱。,高压电源,光谱管,6,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。因此线状光谱的谱线被称为原子的特征谱线。,7,吸收光谱,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。,8,氢气的吸收光谱,氢气,9,（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。,10,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,11,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,12,光谱,发射光谱,定义：由发光体直接产生的光谱,连续光谱,产生条件：炽热的固体、液体和高压气体发光形成的,光谱的形式：连续分布，一切波长的光都有,线状光谱,（原子光谱）,产生条件：稀薄气体发光形成的光谱,光谱形式：一些不连续的明线组成，不同元素的明线光谱不同（又叫特征光谱）,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,产生条件：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）,各种光谱的特点及成因：,13,（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,14,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。,气体放电管,光谱分析仪,金属导杆,感应圈,电源,四、氢原子光谱的实验规律,15,可见光区,氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。,16,1885年,巴耳末对当时已知的,在可见光区的4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：,n的两层含义：,第一：每一个n值分别对应一条谱线。,第二：n只能取正整数3，4，5，不能取连续值，反映了原子光谱波长的分立特性（线状光谱）。,除了巴耳末系,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.,17,氢原子光谱的其他线系,莱曼系,红外区还有三个线系,帕邢系,布喇开系,普丰特系,紫外线区,可见光区,巴耳末系,18,其中,广义巴耳末系：,19,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