人教第十八章氫原子光譜課件第一頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六

α粒子散射的實(shí)驗(yàn)使我們知道原子具有核式結(jié)構(gòu),但電子在核的周?chē)鯓舆\(yùn)動(dòng)?它的能量怎樣變化?這些還要通過(guò)其他事實(shí)認(rèn)識(shí).第二頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六早在17世紀(jì)，牛頓就發(fā)現(xiàn)了日光通過(guò)三棱鏡后的色散現(xiàn)象，并把實(shí)驗(yàn)中得到的彩色光帶叫做光譜第三頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六一、光譜用光柵或棱鏡可以把光按波長(zhǎng)展開(kāi)，獲得光的波長(zhǎng)（頻率）成分和強(qiáng)度分布的記錄，即光譜。有時(shí)只是波長(zhǎng)成分的記錄。（2）分類(lèi)：發(fā)射光譜可分類(lèi)：連續(xù)光譜和明線光譜。1.發(fā)射光譜（1）定義：物體發(fā)光直接產(chǎn)生的光譜叫做發(fā)射光譜。第四頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六①連續(xù)光譜

A由波長(zhǎng)連續(xù)分布的光組成的連在一起的光帶叫連續(xù)光譜。

特點(diǎn)：光譜看起來(lái)不是一條條分立的譜線，而是連在一起的光帶。即連續(xù)分布的包含有從紅光到紫光各種色光的光譜。B熾熱的固體、液體和高壓氣體的發(fā)射光譜是連續(xù)光譜。例如白熾燈絲發(fā)出的光、燭焰、熾熱的鋼水發(fā)出的光都形成連續(xù)光譜。第五頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六②明線光譜

A只含有一些不連續(xù)的亮線的光譜叫做明線光譜。明線光譜中的亮線叫譜線，各條譜線對(duì)應(yīng)不同波長(zhǎng)的光。B稀薄氣體或金屬的蒸氣的發(fā)射光譜是明線光譜。C

各種原子的發(fā)射光譜都是線狀譜，說(shuō)明原子只能發(fā)出幾種特定頻率的光。不同原子的亮線位置不同，說(shuō)明不同原子的發(fā)光頻率是不一樣的，因此這些亮線稱(chēng)為原子的特征譜線。第六頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六

高溫物體發(fā)出的白光（其中包含連續(xù)分布的一切波長(zhǎng)的光）通過(guò)物質(zhì)時(shí)，某些波長(zhǎng)的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的光譜，叫做吸收光譜。各種原子的吸收光譜中的每一條暗線都跟該種原子的發(fā)射光譜中的一條明線相對(duì)應(yīng)。這表明，低溫氣體原子吸收的光，恰好就是這種原子在高溫時(shí)發(fā)出的光。因此吸收光譜中的暗譜線，也是原子的特征譜線。太陽(yáng)的光譜是吸收光譜。2吸收光譜第七頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六第八頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六

光譜發(fā)射光譜定義：由發(fā)光體直接產(chǎn)生的光譜連續(xù)光譜｛產(chǎn)生條件：熾熱的固體、液體和高壓氣體發(fā)光形成的光譜的形式：連續(xù)分布，一切波長(zhǎng)的光都有線狀光譜｛（原子光譜）產(chǎn)生條件：稀薄氣體、金屬蒸氣發(fā)光形成的光譜光譜形式：一些不連續(xù)的明線組成，不同元素的明線光譜不同（又叫特征光譜）吸收光譜連續(xù)光譜中某些定義：波長(zhǎng)的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的光譜產(chǎn)生條件：熾熱的白光通過(guò)溫度較白光低的氣體后，再色散形成的光譜形式：用分光鏡觀察時(shí)，見(jiàn)到連續(xù)光譜背景上出現(xiàn)一些暗線（與特征譜線相對(duì)應(yīng)）

3小結(jié)：各種光譜的特點(diǎn)及成因：第九頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六（1）由于每種原子都有自己的特征譜線，因此可以根據(jù)光譜來(lái)鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分。這種方法叫做光譜分析。（2）光譜分析法由基爾霍夫開(kāi)創(chuàng)的。

（3）優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高。樣本中一種元素的含量達(dá)到10-10g時(shí)就可以被檢測(cè)到。（4）同種物質(zhì)吸收光譜中的暗線與它明線光譜中的明線相對(duì)應(yīng)，明線光譜和吸收光譜中的譜線都是原子的特征光譜，都可以用于光譜分析。

4光譜分析第十頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六

原子光譜的不連續(xù)性反映出原子結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性，所以光譜分析也可以用于探索原子的結(jié)構(gòu)。第十一頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六氫原子是最簡(jiǎn)單的原子，其光譜也最簡(jiǎn)單。二、氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律氣體放電管：玻璃管中的稀薄氣體的分子在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下會(huì)電離，成為自由移動(dòng)的正負(fù)電荷，于是氣體變成導(dǎo)體，導(dǎo)電時(shí)會(huì)發(fā)光。這樣的裝置叫做氣體放電管。第十二頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六除了巴耳末系，后來(lái)發(fā)現(xiàn)的氫光譜在紅外和紫外光區(qū)的其它譜線也都滿(mǎn)足與巴耳末公式類(lèi)似的關(guān)系式。1885年，巴耳末對(duì)當(dāng)時(shí)已知的，在可見(jiàn)光區(qū)的14條譜線作了分析，發(fā)現(xiàn)這些譜線的波長(zhǎng)可以用一個(gè)公式表示：第十三頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六按經(jīng)典物理學(xué)電子繞核旋轉(zhuǎn)，作加速運(yùn)動(dòng)，電子將不斷向四周輻射電磁波，它的能量不斷減小，從而將逐漸靠近原子核，最后落入原子核中。但事實(shí)上原子是個(gè)穩(wěn)定的系統(tǒng)。盧瑟福原子核式模型正確地指出了原子核的存在，很好地解釋了α粒子散射實(shí)驗(yàn)。但是。經(jīng)典物理學(xué)既無(wú)法解釋原子的穩(wěn)定性，又無(wú)法解釋原子光譜的分立特征。三、經(jīng)典理論的困難第十四頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六

軌道及轉(zhuǎn)動(dòng)頻率不斷變化，輻射電磁波頻率也是連續(xù)的，原子光譜應(yīng)是連續(xù)的光譜。而實(shí)際上看到的是分立的線狀譜。

這些矛盾說(shuō)明盡管經(jīng)典物理學(xué)理論可以很好地應(yīng)用宏觀物休，但它不能解釋原子世界的現(xiàn)象，引入新觀念是必要的。第十五頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六課堂效果檢測(cè)：1在實(shí)際生活中，我們可以通過(guò)光譜分析來(lái)鑒別物質(zhì)和物質(zhì)的組成成分。例如某樣本中一種元素的含量達(dá)到10-10g時(shí)就可以被檢測(cè)到。那么我們是通過(guò)分析下列哪種譜線來(lái)鑒別物質(zhì)和物質(zhì)的組成成分的？A連續(xù)譜B線狀譜C特征譜線D任意一種光譜

（BC）第十六頁(yè)，共十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六2下列說(shuō)法正確的是：A通過(guò)光柵或棱鏡可以把光按波長(zhǎng)展開(kāi)，從而獲得光的波長(zhǎng)成分的記錄，這就是光譜。即光譜與光強(qiáng)度無(wú)關(guān)。B通過(guò)光柵或棱鏡可以把光按波長(zhǎng)展開(kāi)，從而獲得光的波長(zhǎng)成分和強(qiáng)度分布記錄，這就是光譜。即光譜不僅記錄了光的波長(zhǎng)分布，還記錄了強(qiáng)度分布。C在研究太陽(yáng)光譜時(shí)發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)光譜中有許多暗線，這說(shuō)明了太陽(yáng)內(nèi)部缺少對(duì)應(yīng)的元素。D在研究太陽(yáng)光譜時(shí)發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)光譜中有許多暗線，這些暗線與某些元素的特征譜線相對(duì)應(yīng)，這說(shuō)明了太陽(yáng)大氣層內(nèi)存在對(duì)應(yīng)的元素。

（BD）第十七頁(yè)，共十九頁(yè)，