氢原子光谱PPT课件

.,1,西南大学物理学院曾芃,氢原子光谱,.,2,粒子散射的实验使我们知道原子具有核式结构，但电子在核的周围怎样运动？它的能量怎样变化？这些还要通过其他事实来认识。,.,3,.,4,.,5,.,6,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。,Algodoo,一、光谱用棱镜把光按波长分开，得到光的波长（频率）成分和强度分布的记录，叫光谱（有时只记录波长成分）光谱分为发射光谱和吸收光谱。,1.发射光谱物体发光直接产生的光谱叫发射光谱发射光谱可分为连续谱、线状谱。,连续光谱,由连续分布的一切波长的光组成的光谱叫做连续谱。炽热的固体、液体及高压气体的光谱是连续谱，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谱。,线状谱只含有一些不连续的亮线的光谱叫线状谱。线状谱中的亮线叫谱线，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线状谱。线状谱是由游离状态的原子发射的，也叫原子光谱。,原子的发射光谱,每种元素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。,2.吸收光谱,高温物体发出的白光（连续光谱）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。发现：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。表明：吸收光谱也是原子的特征谱线。太阳光谱是吸收光谱。,吸收光谱,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,光谱,发射光谱,定义：由发光体直接产生的光谱,连续谱,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,线状谱,（原子光谱）,产生条件：稀薄气体发光形成的光谱,光谱形式：由不连续的明线组成，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：白光通过温度低的气体后，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）,3.总结各种光谱的特点及成因：,4.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）光谱分析法由基尔霍夫开创。（3）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。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，利用光谱还能确定遥远星球的物质成分,光谱分析的应用,考古,天文,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。,二.氢原子光谱的实验规律,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：,除了巴耳末系，后来发现的氢光谱在红外和紫外光区的其它谱线也都满足与巴耳末公式类似的关系式。,巴耳末公式:,核外电子绕核运动,事实上：原子是稳定的、原子光谱是线状谱。,三、经典物理的困难,卢瑟福原子核式模型很好地解释了粒子散射实验。但是，由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。,1、在实际生活中，我们可以通过光谱分析来鉴别物质和物质的组成成分。例如某样本中一种元素的含量达到10-10g时就可以被检测到。那么我们是通过分析下列哪种谱线来鉴别物质和物质的组成成分的（）A连续谱B线状谱C特征谱线D任意一种光谱,BC,2、下列说法正确的是（）A、通过光栅或棱镜可以把光按波长展开，从而获得光的波长成分的记录，这就是光谱。即光谱与光强度无关。B、通过光栅或棱镜可以把光按波长展开，从而获得光的波长成分和强度分布记录，这就是光谱。即光谱不仅记录了光的波长分布，还记录了强度分布。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,3根据巴耳末公式，指出氢原子光谱在可见光范围内波长最长的两条谱线所对应的n，它们的波长各是多少？氢原子光谱有什么