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第二章 原子的能级和辐射 The atomic energy level and radiation §2.1 光谱 §2.6 量子化通则 §2.2 氢原子的光谱 §2.7 电子的椭圆轨道 §2.3 玻尔的氢原子理论 §2.8 史特恩-盖拉赫实验 §2.4 类氢离子的光谱 §2.9 原子的激发和辐射 §2.5 夫兰克-赫兹实验 §2.10 对应原理 §2.1 光谱(Spectroscopy) 卢瑟福原子核式结构模型的成就：对粒子的散射实验给出了 令人满意的解释，第一次正确地解决了原子内部的结构问题 问题：对核外电子的运动情况还没有令人满意的说明。 一．光谱(Spectroscopy) 电磁波(The electromagnetic wave) 包括无线电波、光波、X射线等。它们在本质上是完全相同的 ，只是波长或频率有很大的差别 电磁波谱(The electromagnetic spectrum) 把电磁波按波长或频率的大小依次排列起来 光谱是研究原子结构的重要途径之一 电磁波谱有时也称为光谱，但一般所说的光谱 ，是指从红外到紫外可用照相底片记录的这一 部分 二．光谱仪（spectrometer） 光谱仪：能将混合光按不同波长成分展开成 光谱的仪器 光源 准直仪 色散装置 接受装置 （棱镜或光栅） （照相底片或显微镜）   棱镜 红 1 2 蓝  1 狭缝 屏  2 棱镜光谱仪示意图 光谱仪的组成 光源、分光器、记录仪，若装有照相设备，则称为摄谱仪 光谱仪的种类 棱镜光谱仪、光栅光谱仪 不同波长的光线会聚在屏上的不同位置，因此谱线的位置就严 格地与波长的长短相对应 三．光谱的类别 按波长分：红外光谱、可见光谱、紫外光谱； 按产生分：原子光谱、分子光谱； 按形状分：线状光谱、带状光谱和连续光谱。 线状光谱（原子光谱、标识光谱） 谱由一些分明的、清楚的细线组成。线状光谱是由原子发 射的，又称原子光谱。每一种元素的原子都有自已独特的 光谱，它就是这种原子存在的标记，所以又称它为原子的 标识光谱。 原子光谱与原子内部结构之间有着内在的联系。因此，原 子光谱的研究是探索原子结构的一条重要途径。 带状光谱（分子光谱） 谱线是由一些具有一定宽度的、明亮的带子组成， 每一个明带实际上是由一些密集的、波长相差很小 的谱线构成，这种光谱称作带状光谱，它由分子产 生，又称分子光谱 连续光谱 有些光源所发的光，具有各种波长，相邻的波长相 差极小，谱线是连续排列的，这种光谱称为连续光 谱 §2.2 氢原子的光谱 一、巴耳末经验公式 1853年，氢光谱由埃格斯特朗首先从氢放电管中获得。 到1885年，人们已在可见光和紫外光谱区发现了氢原子光谱的 14条谱线。可见光区有4条，分别用H 、H 、H 、H 来表示，它