氢原子光谱专题培训的资料.ppt

文档仅供参考,如有不当之处,请联系本人改正 除了黑体辐射、光电效应及康普顿散射外,经 典物理还在原子的结构和原子光谱的谱线规律上, 遇到重大困难。 1897年,人们发现了电子,并从实验中知道,电 子是所有原子的基本组成部分。在这之后,物理学的 中心问题就是探索原子内部的奥秘。 原子发光是重要的原子现象之一,对原子光谱的 研究是了解原子内部结构的重要手段之一。  原子结构的探索 文档仅供参考,如有不当之处,请联系本人改正 关于原子的结构,人们提出各种不同的模型 经公认的是1911年卢瑟福在a粒子散射实验基础上 提出的核式结构,即原子是由带正电的原子核和核 外作轨道运动的电子组成。 卢瑟福原子有核模型: ①原子的中心是原子核,几乎占有原子的 全部质量,集中了原子中全部的正电荷。s ②电子绕原子核旋转。 ③原子核的体积比原子的体积小得多。 原子半径-101m,原子核半径1014-101m 原子核式结构模型的建立,只肯定了原子核的存 在,但还不知道原子核外电子的情况。  19世纪80年代,光谱学的发展,使人们意识到 光谱规律实质是显示了原子内在的机理。 光谱是电磁辐射(不论是在可见光区域还是在不 可见光区域)的波长成分和强度分布的记录。有时只 是波长成分的记录。 光谱可分为三类:线状光谱,带状光谱,连续 光谱。连续光谱是固体加热时发出的,带状光谱是 分子所发出的,而线状光谱是原子所发出的。 每一种元素都有它自己特有的光谱线,原子谱 线“携带”着大量有关原子內部结构或原子能态变 化特色的“信息”。 通过研究光谱,就可以研究原子内部的结构,并 通过原子光谱的实验数据来检验原子理论的正确性。3  文档仅供参考,如有不当之处,请联系本人改正 全息干板 2~3kv 氢放电管光源 光阑 三棱镜 (或光栅) 记录原子光谱原理示意图  、氢原子光谱的实验规律 氢原子是最简单的原子,其光谱也最简单。 很早,人们就发现氢气放电管获得的氢原子光谱, 在可见光范围内有四条谱线。 H:红色656210nm;H;深绿486.074nm H:青色434.010nm;H;紫色410.120n ◆1885年瑞士数学家巴耳末把氢原子在可见光的谱 线归纳为巴耳末公式: 巴尔末公式=B 2-2 常数3  巴尔未公式A=B25) 当n=3,4,5,6为四条可见光谱线H公HBH,H H:红色656210nm;H:深绿486074mm H,:青色434010mm H;紫色410.120nm 当n=7,8,9,10,为四条紫外部分谱线。 HHH. H 氢原子巴尔末线系 6548 1890年瑞典物理学家里德伯提出了一个用波数 表示的氢原子光谱公式。  巴尔末公式x=B= 1890年瑞典物理学家里德伯提出了一个用波数 表示的氢原子光谱公式 波数:单位长度内所包含的完整波形数目。 1 B B(22 为里德伯常数R96 巴尔末公式v= 氢原子光谱的其它谱线,也先后被发现。一个 在紫外区,由莱曼发现,还有三个在红外区,分别 由帕邢、布喇开、普方德发现。  紫外莱曼系 可见光巴尔末系:诉= 7345 红外区 帕邢系 74≤ 3 布喇开系:讠 567 普方德系:ⅴ 768  帕邢系普方德系 莱曼系 巴尔末系布拉开系 氢原子光谱不是不相关的,而是有内在联系的。 表现在其波数可用一普遍公式来表示 m2,2(广义巴尔末公式) 式中:m?3·n取从(m+1)开始的正整数,即 对应一个m就构成一个谱线系 每一谱线的波数都等于两项的差数。  R 联系本人改正 令:Tm)= R f(n) n 有:节D(称为光谱项 氢原子光谱的规律 1)光谱是线状的,谱线有一定位置。这就是说,谱 线有确定的波长值,而且彼此是分立的。 2)谱线间有一定的关系,例如谱线构成一个谱线系 它们的波长可以用一个公式表达出来,不同系的谱 线有些也有关系,例如有共同的光谱项。 3)每一谱线的波数都可以表达为二光谱项之差: D7(里兹合并原理) 任一条谱线的波数都等于该元素所固有的许多光 谱项中的两项之差,这是里兹在1908年发现的。10