3.光谱氢原子光谱.ppt

第三节氢原子光谱 早在17世纪 牛顿就发现了日光通过三棱镜后的色散现象 并把实验中得到的彩色光带叫做光谱 平行光管 标度管 三棱镜 观察管 分光镜 分光镜原理分析 1 连续谱 连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫做连续光谱 炽热的固体 液体和高压气体的发射光谱是连续光谱 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 一 光谱 观察氢原子的光谱实验 高压发生器 氢气光谱管 分光镜 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 一 光谱 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 各种原子都只能发出具有本身特征的某些波长的光 明线光谱的谱线也叫原子的特征谱线 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原子明线光谱中的特征谱线相对应 氢气的吸收光谱 氢气 3 吸收光谱 连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的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 通过某种低温物质时 部分波长的光被吸收后产生的光谱 叫做吸收光谱 一 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 二 光谱的分类 1 发射光谱 物体发光产生的光谱叫做发射光谱 发射光谱又分为连续光谱和明线光谱 2 吸收光谱 连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱注意 明线光谱和吸收光谱都叫做原子的特征谱线 三 光谱的应用 1 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物质的化学组成成分 这种方法叫做光谱分析 三 光谱的应用 1 光谱分析的技术在科学研究中有广泛的应用 一种元素在样品中的含量即使很少 也能观察到它的光谱 因此光谱分析可以用来确定样品中包含哪些元素 这种方法非常灵敏 利用吸收光谱还能确定遥远星球的物质成分 三 光谱的应用 2 探索原子的结构 许多情况下光是由原子内部分子的运动产生的 因此光谱研究是探索原子结构的一条重要途径 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 氢原子是最简单的原子 其光谱也最简单 四 氢原子光谱 1885年 巴耳末 瑞士中学数学老师 的研究 巴耳末公式 N 6的符合巴耳末公式的光谱线 大部分在紫外区 看不见 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 可见光区 紫外线区 里德伯常量R 1 097 107m 1 五 卢瑟福模型的困难 卢瑟福原子核式模型正确指出了原子核的存在 很好的解释了 粒子散射实验 但是 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 卢瑟福原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾 核外电子绕核运动 五 经典物理学的局限性 1 光谱的类型主要有 和 2 在酒精灯的酒精中溶解些食盐 灯焰会发出明亮的黄光 用摄谱仪拍摄下来的光谱中就会有钠的 填 明线 或 吸收 光谱 用摄谱仪拍摄太阳光 可以分析太阳大气的成份 就是利用太阳光的 填 明线 或 吸收 光谱 随堂练习 发射光谱 吸收光谱 明线 吸收 3 关于光谱 下列说法中正确的是 A 炽热的液体发射连续光谱B 明线光谱和吸收光谱都可以对物质进行分析C 太阳光谱中的暗线 说明太阳中缺少与这些暗线相对应的元素D 发射光谱一定是连续光谱 随堂练习 AB 4 太阳光谱中有许多暗线 他们对应着某些元素的特征谱线 产生这些暗线是由于 A 太阳表面大气中缺少相应的元素B 太阳内部缺少相应的元素C 太阳表面大气层中存在着相应元素D 太阳内部存在相应元素 随堂练习 C 5 对于巴耳末公式的理解 下列说法正确的是 A 此公式是巴耳末在研究氢光谱特征时发现的