高中物理 2.3 光谱 氢原子光谱教学课件 教科版选修35.ppt

3光谱氢原子光谱 1 了解光谱的定义和分类 2 了解氢原子光谱的实验规律 知道巴耳末系 3 了解经典原子理论的困难 一 光谱 光栅 棱镜 波长 波长 频率 成分 强度 一条条 不是 连在一起 线状谱 不同 特定频率 不同 特征谱线 鉴别 组成成分 灵敏度 10 10g 一 对光谱的认识光谱的产生机理 原子中电子从较高能级向较低能级跃迁时 能量以光子的形式释放出来 就是原子的发光现象 特征谱线 由于各种原子结构不同 能级分布也各异 不同的能级差对应不同频率的光 对应不同的亮线 表现出不连续性 因此它们发射的光的频率也不同 光谱分析 利用不同原子都有自己的特定谱线可以来鉴别物质和确定物质的组成成分 且灵敏度很高 在发现和鉴定元素上有着重大的意义 线状谱 连续谱 吸收谱的产生 1 线状谱 单原子气体或金属蒸气所发出的光为线状光谱 又称原子光谱 2 连续谱 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 3 吸收谱 连续光谱中某波长的光被吸收后出现的暗线 太阳光谱就是典型的吸收光谱 让高温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 4 同一种原子的线状谱的亮线与吸收谱中的暗线一一对应 特别提醒 1 每种原子都有其特定的原子谱线 该谱线与原子所处状态无关 2 由于每种原子的线状谱与吸收谱一一对应 光谱分析中既可以用线状谱 也可用吸收谱 二 氢原子光谱的实验规律氢原子的光谱从氢气放电管可以获得氢原子光谱 如图2 3 1所示 图2 3 1 1 巴耳末线系的14条谱线都处于可见光区 2 在巴耳末线系中n值越大 对应的波长 越短 即n 3时 对应的波长最长 n越大对应的波长越短 3 除了巴耳末系 氢原子光谱在红外和紫外光区的其他谱线 也都满足与巴耳末公式类似的关系式 典例1 关于光谱和光谱分析 下列说法正确的是 a 太阳光谱和白炽灯光谱都是线状光谱b 霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱都是线状光谱c 进行光谱分析时 可以利用线状光谱 也能用连续光谱d 我们观察月亮射来的光谱 可以确定月亮的化学组成 对光谱和光谱分析的理解 解析太阳光谱是太阳内部发出的强光经过温度比较低的太阳大气层时产生的吸收光谱 白炽灯光产生的是连续谱 月亮反射到地面的光谱是太阳光谱 故不能用来确定月亮的化学成分 煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气 属稀薄气体发光 产生线状光谱 故选b 答案b借题发挥太阳内部发出的强光是包含所有单色光的白光 它经过温度较低的太阳大气层时 某些频率的光被吸收 这些频率是太阳大气层中存在元素的特征频率 变式1 下列说法中正确的是 a 炽热的固体 液体和高压气体发出的光形成连续光谱b 各种原子的线状光谱中的明线和它吸收光谱中的暗线必定一一对应c 气体发出的光只能产生线状光谱d 甲物质发出的白光通过乙物质的蒸气形成了甲物质的吸收光谱 解析据连续光谱的产生知a正确 由于吸收光谱中的暗线和线状光谱中的明线相对应 但通常吸收光谱中看到的暗线要比线状光谱中的明线少 所以b错误 气体发光 若为高压气体则产生连续光谱 若为稀薄气体则产生线状光谱 所以c错误 甲物质发出的白光通过乙物质的蒸气形成了乙物质的吸收光谱 所以d错误 答案 a 氢原子光谱的实验规律 同理 当n 4时 2 4 8485 10 7m 4