高中物理 第十八章 原子结构 3 氢原子光谱名师导航学案 新人教版选修3-5.doc

3 氢原子光谱名师导航知识梳理1.某种原子的气体通电后可以发光并产生_的光谱，这种光谱称为原子光谱.原子光谱是了解原子性质的最重要的_.2.巴耳末公式的形式为_，式中的_称为里德伯常量.对于氢原子，实验测得的值为_m-1，巴耳末公式确定的这一组谱线称为_.3.经典物理学既无法解释原子的_，又无法解释原子光谱的_特征.4.巴耳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_.疑难突破 关于氢原子光谱线和巴耳末公式的正确理解剖析：如果令,称波数，巴耳末公式可改列如下：,n=3,4,5 此式中的常数r=称里德伯常数，从氢光谱的精密测量，获得的r值是r=1.096 775 8107 m-1当n，式成为，表达线系限的波数.氢原子光谱的其他线系的表示公式莱曼系,n=2,3,4, 巴耳末系,n=3,4,5, 帕邢系,n=4,5,6, 布喇开系,n=5,6,7, 普丰特系,n=6,7,8, 显然氢原子光谱的波数可以表达为式中m=1，2，3，；对每一个m，n=m+1，m+2，m+3，构成一个谱线系.问题探究问题：自己设计实验测定里德伯常量r探究：实验器材：棱镜摄谱仪、氢原子光源、凸透镜实验步骤：1.把光源放在第一个凸透镜l3的焦点上（如图18-3-1所示）图18-3-12.打开摄谱仪，让底面曝光，注意曝光时间不要过长.3.从光谱相片上测量出h、h、h对应的位置，和已知h的波长（h=6562.10）进行对比求出h、h、h的波长.4.根据巴耳末公式求出r.探究结论：r的值为1.097107 m-1.典题精讲【例题】 试计算氢原子光谱中莱曼系的最长波和最短波的波长各是多少.思路解析：根据莱曼系波长倒数公式：,n=2,3,4, 可得=当n=2时波长最短，其值为=m=1.2210-7 m当n=时，波长最长，其值为= m=9.6610-6 m答案：1.2210-7 m 9.6610-6 m知识导学 通过前几节的学习我们知道原子具有复杂的内部结构，如果我们要研究不同物质的原子结构之间的区别，该从什么地方入手呢？人们根据长期的观察总结，发现不同原子发光所发射的光谱不同，并且是固定的，本节我们将要学习的是自然界中最简单的原子光谱氢原子的光谱，在学习的过程中要注意思考和归纳.疑难导析 为了帮助大家对这一问题的理解，给大家归纳如下知识点：1.氢原子光谱的情况，可以总结为下列三条：（1）光谱是线状的，谱线有一定位置，这就是说，有确定的波长值，而且是彼此分立的.（2）谱线间有一定的关系，例如谱线构成一个谱线系，它们的波长可以用一个公式表达出来，不同系的谱线有些也有关系，例如有共同的光谱项.（3）每一谱线的波数都可以表达为两光谱项之差，v=t(m)-t(n).氢的光谱项是，n是整数. 这里总结出来的三条也是所有原子光谱的普遍情况，所不同的只是各原子的光谱项的具体形式各有不同，关于这些，以后我们会了解的.2.每一谱线的波数都等于两项的差数.如果令t(m)=和t（n）=，那么=t(m)-t(n),t称为光谱项，氢原子的光谱项普遍等于t=,n=1,2,3, 问题导思 棱镜摄谱仪工作原理 光源i所发的光经透镜l3会聚在摄谱仪的光缝s上，一部分进入摄谱仪，经会聚透镜l1后，成为平行光线，落在三棱镜的一个面上，穿过三棱镜后，不同波长的光线以不同的偏转角射出.经过透镜l2再成为会聚光线.不同波长的光线会聚在相片p上的不同点，在p上形成一系列的s的实像.s是一条狭缝，所以这些实像是细线.摄成的光谱相片，可以进行测量.谱线的位置决定于波长，可以把一个已知波长的光谱和待测光谱并排地摄在相片上，测出两光谱的谱线位置，进行比较，从而测定各线的波长.典题导考绿色通道：解此类题的关键是抓住氢原子光谱中各线系波长倒数的公式，比如巴耳末系的巴耳末公式：，n=3,4,5,6再根据n的取值即可进行对波长的计算，在计算时还应注意，在各公式中n值的最大值都