2012高二物理课件：第十八章 3 氢原子光谱 (新人教版选修3-5).ppt

* 3 氢原子光谱 知识点 1 光谱 1．用光栅或棱镜可以把光按波长展开，获得光的波长(频 率)成分和强度分布的记录，即光谱，用摄谱仪可以得到光谱的 照片． 2．物质的光谱按其产生方式不同可分为两大类： (1)___________——物体直接发出的光通过分光后产生的 光谱．它可分为_________和_________(线状光谱)． ①连续光谱——由连续分布的一切波长的光(一切单色光) 组成的光谱．炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是连续 光谱，如电灯丝发出的光、炽热的钢水发出的光等． 发射光谱 连续光谱 明线光谱 ②明线光谱——只含有一些连续的亮线的光谱．它是由游 离状态的原子发射的，因此也叫原子光谱．稀薄气体或金属的 蒸气的发射光谱是明线光谱．实验证明，每种元素的原子都有 一定特征的明线光谱．可以使用光谱管观察稀薄气体发光时的 明线光谱．不同元素的原子产生的明线光谱是不同的，但同种 元素原子产生的明线光谱是相同的，这意味着，某种物质的原 子可从其明线光谱加以鉴别．因此称某种元素原子的明线光谱 的谱线为这种元素原子的特征谱线． (2)__________—— 高温物体发出的白光通过温度较低的 物质时，某些波长的光被该物质吸收后产生的光谱．这种光谱 的特点是在连续光谱的背景上由若干条暗线组成的．例如太阳 光谱就是太阳内部发出的强光经温度较低的太阳大气层时产生 的吸收光谱．实验表明，各种原子的吸收光谱中的每一条暗线 都跟该原子的明线光谱中的一条明线相对应．即某种原子发出 的光与吸收的光的频率是特定的，因此吸收光谱中的暗线也是 该元素原子的特征谱线． 吸收光谱 达 10 知识点 2 光谱分析 光谱分析 明线光谱 1．由于每种原子都有自己的特征谱线，因此可以根据光谱 来鉴别物质和确定它的化学组成，这种方法叫做_________． 2．做光谱分析时，可以利用_________，也可利用________． 这种方法的优点是非常灵敏而且迅速．某种元素在物质中含量 －10 g，就可以从光谱中发现它的特征谱线将其检查出来． 光谱分析在科学技术中有广泛的应用：(1)检查物质的纯度； (2)鉴别和发现元素；(3)天文学上光谱的红移表明恒星的远离 等． 吸收光谱 知识点 3 氢原子光谱 1．氢原子光谱的实验规律 (1)从氢气放电管可以获得原子光谱，如图 18－3－1 所示． 图 18－3－1 2．经典理论的困难 (1)经典物理学无法解释原子的稳定性 按照经典物理学，核外电子在原子核的库仑引力作用下， 以一定的速度绕核转动，电子做变加速运动，它产生的电磁场 就在变化，而变化的电磁场会激发电磁波，即电子不断把自己 绕核转动的能量以电磁波的形式辐射出去．因此电子绕核转动 使系统不稳定，电子会失去能量，轨道半径逐渐变小，最后落 在原子核上．但是事实不是这样，原子是个很稳定的系统． (2)经典物理学无法解释原子光谱的分立特征 根据经典电磁理论，电子辐射的电磁波的频率就是它绕核 转动的频率．电子越转能量越小，它离原子核就越来越近，转 得也就越来越快，这个变化是连续的，也就是说，我们应该看 到原子辐射出各种频率(波长)的光，即原子的光谱应该总是连 续的，而实际上我们看到的是分立的线状谱． 【例题】在可见光范围内氢原子光谱中波长最长的 2 条谱 线所对应的基数为n，求： (1)它们的波长各是多少？ (2)其中波长最长的光对应的光子能量是多少？ 解析：(1)谱线对应的 n 越小波长越长，故当 n＝3、4 时， 氢原子发光所对应的波长最长． 答案：(1)6.5×10 m 4.8×10 m (2)3.06×10 －7 －7 －19 J 1．计算巴耳末系中的最短波长． 题型 1 光谱集合 【例题】(双选)关于光谱，下列说法中正确的是( ) A．太阳光谱是连续光谱 B．稀薄的氢气发光产生的光谱是线状谱 C．煤气灯上燃烧的钠盐汽化后的钠蒸气产生的光谱是线 状谱 D．白光通过钠蒸气产生的光谱是线状谱 解析：太阳光谱是太阳光产生的白光，通过太阳周围温度 较低的大气时，某些波长的光被太阳大气层中的某些元素吸收 从而产生的吸收光谱，所以 A 不正确；稀薄的氢气发光是原子 光谱又叫明线光谱，所以 B 正确；钠蒸气产生的光谱是原子光 谱，C 正确；白光通过钠蒸气产生的光谱是吸收光谱，所以 D 不正确，应选 B、C. 答案：BC