183讲义氢原子光谱高二物理课件

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高中物理选修课件氢原子光谱

高中物理选修课件氢原子光谱

未来发展趋势预测
高精度光谱测量技术
随着激光技术、光学干涉技术等 实验手段的不断发展,未来氢原 子光谱的测量精度将不断提高, 有望实现更高精度的光谱测量和 分析。
量子计算与模拟
量子计算与模拟技术的发展将为 氢原子光谱研究提供新的思路和 方法。通过量子计算机模拟复杂 原子体系的光谱特性,可以更加 深入地理解原子内部结构和相互 作用机制。
玻尔理论局限性
无法解释复杂原子光谱
玻尔理论只适用于氢原子和类氢离子等简单体系,对于复杂原子 光谱的解释遇到困难。
与量子力学不完全吻合
玻尔理论虽然引入了量子化的概念,但其理论与后来发展起来的量 子力学在描述微观粒子运动规律方面存在不一致之处。
无法解释原子的稳定性
根据经典电磁理论,电子绕核运动会不断辐射能量并最终坠入原子 核,但玻尔理论无法解释为何原子能够保持稳定性。
吸收光谱
当外界光子能量恰好等于氢原子基态 与激发态之间的能级差时,氢原子会 吸收该光子并跃迁至激发态,形成吸 收光谱。
氢原子光谱特点
分立性
氢原子光谱是由一系列分立的谱 线组成,每条谱线对应一个特定
的能级跃迁。
精确性
氢原子光谱的谱线位置和强度可以 精确地测量和计算,为量子力学和 原子物理的发展提供了重要依据。
量差决定。
轨道量子化假设
原子的不同能量状态与电子沿不 同的圆轨道绕核运动相对应,而 电子的可能轨道的分布是不连续
的。
玻尔理论对氢原子光谱解释
氢原子光谱的不连续性
根据玻尔理论,电子绕核运动的半径是不连续的,因此氢原子的能级也是不连 续的,从而导致氢原子光谱的不连续性。
氢原子光谱的发射与吸收
当电子从高能级向低能级跃迁时,会发射出光子,形成氢原子光谱的发射线; 反之,当电子从低能级向高能级跃迁时,会吸收光子,形成氢原子光谱的吸收 线。

高中物理 第十八章 原子结构 183 氢原子光谱课件5高二选修35物理课件

高中物理 第十八章 原子结构 183 氢原子光谱课件5高二选修35物理课件

12/9/2021
第二十四页,共三十六页。
3.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,核外电子受到原子核的库仑引力作
用,不可能是静止的,它一定在原子核的库仑引力作用下,
以一定的速度绕核转动。电子在做周期性运动,它产生的电
磁场就在周期性变化,而周期性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
了氢原子的 □5 线状光谱 ,即辐射波长的分立性。
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ห้องสมุดไป่ตู้
三、经典理论的困难
1.卢瑟福核式学说的成就:卢瑟福的核式结构模型正
确地指出了□1 原子核的存在,很好地解释了 □2 α 粒子散射
实验。
2.困难:经典的物理学既无法解释原子的 □3 稳定性 , 又无法解释原子光谱的 □4 分立 特征。
例 1 关于光谱,下列说法正确的是( ) A.一切光源发出的光谱都是连续谱 B.一切光源发出的光谱都是线状谱 C.各种原子的发射光谱是线状谱 D.做光谱分析时,利用连续谱和线状谱都可以鉴别物 质和确定物质的化学组成
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1.光源发出的都是连续谱吗? 提示:不是的。例如氢气放电管发射的氢原子光谱。 2.利用光谱分析鉴别物质及确定物质成分时,利用的 是什么光谱? 提示:利用的是线状谱和吸收谱(暗线谱)。
【针对训练】 (多选)关于巴耳末公式1λ=R212-n12 (n=3,4,5,…)的理解,正确的是( ) A.此公式只适用于氢原子发光 B.公式中的 n 可以是任意数,故氢原子发光的波长是 任意的 C.公式中的 n 是大于等于 3 的正整数,所以氢原子光 谱不是连续的 D.该公式包含了氢原子的所有光谱线

高中物理《氢原子光谱》课件三(14张PPT)

高中物理《氢原子光谱》课件三(14张PPT)

1
R
1 m2
1 n2
其 中
m 1,2,3
n m 1, m 2, m 3,
对应一个m构成一个谱线系 每一谱线的波数都等于两项的差数

R T (m) m2 ,
T
(n)
R n2
T (m),T (n) 称为光谱项。
1 T (m) T (n)
徐闻中学
物理科组
第三节 氢原子光谱
徐闻中学
物理科组
第三节 氢原子光谱
原子光谱
每一种原子都有自己特定的原子光谱,不同原子,其原子 光谱均不同
徐闻中学
物理科组
第三节 氢原子光谱
徐闻中学
物理科组
第三节 氢原子光谱
徐闻中学
物理科组
同学们
来学校和回家的路上要注意安全
同学们
来学校和回家的路上要注意安全
徐闻中学
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第三节 氢原子光谱
巴末耳的研究
徐闻中学
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第三节 氢原子光谱
巴末耳公式
N > 6 的符合巴耳末公式的光谱线(大部分在紫外区)
巴耳末系 人们把一系列符合巴耳末公式的光谱线统称为巴耳末系
适用区域: 可见光区、紫外线区
徐闻中学
物理科组
第三节 氢原子光谱
氢原子光谱的其他线系
Байду номын сангаас

外 线
莱曼线系

1
R
1
12
1 n2
n 2,3,4,
红 外 帕邢系 区
1
R
1
32
1 n2
n 4,5,6,
还 有 三
布喇开系
1
R
1 42

人教版高中物理课件-氢原子光谱

人教版高中物理课件-氢原子光谱

原子光譜的不連續性反映出原子結構的不 連續性,所以光譜分析也可以用於探索原 子的結構。
二、氫原子光譜的實驗規律
氫原子是最簡單的原子,其光譜也最簡單。
氣體放電管:玻璃管中的稀薄氣體的分子在強 電場的作用下會電離,成為自由移動的正負電 荷,於是氣體變成導體,導電時會發光。這樣 的裝置叫做氣體放電管。
3 小結 :各種光譜的特點及成因:
定義:由發光體直接產生的光譜Fra bibliotek{ 發
產生條件:熾熱的固體、液體和高壓氣體
射 光
連續光譜
發光形成的 光譜的形式:連續分佈,一切波長的光都有

{ 譜 線狀光譜
產生條件:稀薄氣體、金屬蒸氣發光形成的光譜
(原子光譜) 光譜形式:一些不連續的明線組成,不同

元素的明線光譜不同(又叫特徵光譜)
氫原子光譜
α粒子散射的實驗使我們知道原 子具有核式結構,但電子在核的周 圍怎樣運動?它的能量怎樣變化? 這些還要通過其他事實認識.
早在17世紀,牛頓就發現了日光 通過三棱鏡後的色散現象,並把 實驗中得到的彩色光帶叫做光譜
一、光譜
用光柵或棱鏡可以把光按波長展開,獲得 光的波長(頻率)成分和強度分佈的記錄, 即光譜。有時只是波長成分的記錄。
1885年,巴耳末對當時已知的,在可見光 區的14條譜線作了分析,發現這些譜線的 波長可以用一個公式表示:
除了巴耳末系,後來發現的氫光譜在紅外 和紫個光區的其他譜線也都滿足與巴耳末 公式類似的關係式。
三、經典理論的困難
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粒子散射實驗。但是。經 典物理學既無法解釋原子的穩定性,又無法解 釋原子光譜的分立特徵。
(BD)
3 根據巴耳末公式,指出氫原子光譜在可見 光範圍內波長最長的兩條譜線所對應的n, 它們的波長各是多少?氫原子光譜有什麼 特點?

高中物理人教版选修3-5《18.3氢原子光谱》(共12张PPT)

高中物理人教版选修3-5《18.3氢原子光谱》(共12张PPT)

② 明线(或线状)光谱
只含有一些不连续的亮线的光谱叫 明线 光谱。明 线光谱中的亮线叫谱 线,各条谱线对应不同波长的光。 明线光谱是由游离状态的原子发射的,也叫原子光 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。
二、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)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.
四、经典物理的困难
卢瑟福原子核式模型很好地解释了α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。 核外电子绕核运动
辐射电磁波
电子轨道半径连续变小 原子不稳定 辐射电磁波频率连续变化
事实上:原子是稳定的、原子光谱是线状谱。
例题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( BC ) A 连续谱
B.公式中 n 可取任意值,故氢原子光谱是连续谱
C.公式中 n 只能取大于或等于 3 的整数值,故氢原 子光谱是线状谱 D.公式不但适用于氢原子光谱的分析,也适用于其他 原子的光谱
D、原子光谱可能是不连续的。
例题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?氢原子光谱有什么特点?
R=1.10×107 m-1
例题3 关于巴耳末公式 ( AC )

高中物理课件-第三节 氢原子光谱

高中物理课件-第三节   氢原子光谱
第三节 氢原子光谱
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
彩色光带按 波长展开
连续谱
连在一起 的光带
一条条的 亮线
线状谱
原子的特征谱线:阅读课本P54第三段
每阅读课本P54第四段
一、光谱分析:
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它的化学组成。这种方法叫做光 谱分析。
卢瑟福原子核式模型无法解释氢原子光谱的规律。 原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾
核外电子绕核运动
辐射电磁波
电子轨道半径连续变小
原子不稳定 辐射电磁波频率连续变化 事实上:原子是稳定的 原子光谱是线状谱
n 3, 4,5,...R=1.10107m1 (里德伯常量)
说明:在可见光区内,氢原子光谱有四条谱线,它们 分别用上面四种符号表示,波长遵循上述公式。
巴耳末(J.J.Balmer)
巴耳末公式
n 3,4,5 ... ...
巴耳末系:人们把一系列符合巴耳末公式的光谱 的光谱线统称为巴耳末系
氢原子光谱的其他线系
2、吸收光谱
吸收光 谱
连续光谱中产生的一组暗线, 每条暗线的波长都跟那种气 体原子的特征谱线相对应。
钠蒸气
氖气的 吸收光谱
2.吸收光谱
高温物体发出的白光(其中包含连续分布的一切波长的 光)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。
氖气
说明: 不能理解为各种原子的线状谱中的明线和它 的吸收谱中的暗线必定一一对应
应用: 1、检查物体的纯度。 2、鉴别和发现元素。
巩固习题:见白导P26T8
漆碗:第三文化层(距今6500~6000 年).利用红外光分析其表面,其光谱图和 马王堆汉墓出土漆皮的裂解光谱图相似.

高中物理人教版选修35《18.3氢原子光谱》(共15张PPT)

高中物理人教版选修35《18.3氢原子光谱》(共15张PPT)
线状谱的应用:可以用来鉴别物质的组成成分。这 种方法叫光谱分析。
稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱是线状谱。
2、吸 收 光 谱(拓展)
光谱中产生的一组暗线,每条 暗线的波长都跟那种气体原子 的特征谱线相对应。
钠蒸气
吸收光谱(拓展)
• 定义 :高温物体发出的白光(其中包含连续分布 的一切波长的光)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。
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇,谁就心想事成。2021/9/62021/9/62021/9/62021/9/69/6/2021 •14、谁要是自己还没有发展培养和教育好,他就不能发展培养和教育别人。2021年9月6日星期一2021/9/62021/9/62021/9/6 •15、一年之计,莫如树谷;十年之计,莫如树木;终身之计,莫如树人。2021年9月2021/9/62021/9/62021/9/69/6/2021 •16、教学的目的是培养学生自己学习,自己研究,用自己的头脑来想,用自己的眼睛看,用自己的手来做这种精神。2021/9/62021/9/6September 6, 2021 •17、儿童是中心,教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/9/62021/9/62021/9/62021/9/6
• 特点:低温气体原子吸收的光,恰好就是这种原 子在高温时发出的光。因此吸收光谱中的暗谱线 与明线相对应,也是原子的特征谱线。
• 太阳的光谱是吸收光谱。(钠、镁、铜、锌、镍 等)
氢气的吸收光 谱
氢气
返回
3、光谱分析
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的化学组成。这种 方法叫做光谱分析。

《氢原子光谱PPT模板》人教版高二物理选修3-5PPT课件

《氢原子光谱PPT模板》人教版高二物理选修3-5PPT课件

(又叫特征光谱)
定义:连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱
吸 收 光 谱
产生条件:炽热的白光通过温度较白光低的气体后,再色散形成的
12
1 n2
n 2,3,4,

红 外
帕邢系
1
R
1
32
1 n2
n 4,5,6,

还 有 三
布喇开系
1
R
1 42
1 n2
n 5,6,7,

线 系
普丰特系
1
R
1
52
1 n2
n 6,7,8,
谱线
1.矛盾一: 无法解释原子的稳定性 2.矛盾二: 无法解释原子光谱的分立性
核外电子绕核运动
原子光谱
1.发射光谱:
物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。 发射光谱可分为两类:连续光谱和线状光谱。
2.吸收光谱:
特点:在连续光谱上 缺失了某些成份的光
成因:高温物体发出的白光(其中包含连续分布的一切波长的光) 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。
原子光谱
【小组讨论】 1.吸收谱有什么特点 2.吸收谱和发射谱有什么关系
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
原子光谱
各种原子的吸收光谱中的每一条暗线都跟该种原子的原子的发射光谱中的一 条明线相对应。这表明,低温气体原子吸收的光,恰好就是这种原子在高温时发 出的光。因此吸收光谱中的暗谱线,也是原子的特征谱线。
原子光谱
1.光谱分析:根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成的方法。 2.可应用于光谱分析的光谱:
辐射电磁波
电子轨道半径连续变小
原子不稳定 原子是稳定的
辐射电磁波频率连续变化 辐射电磁波频率 只是某些确定值
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一、光谱的分类和光谱分析
1.光谱的分类
2.线状谱和连续谱的不同之处
3.太阳光谱: (1)太阳光谱的特点:在连续谱的背景上出现一些不连续的暗 线,是一种吸收光谱. (2)对太阳光谱的解释:阳光中含有各种颜色的光,但当阳光 透过太阳的高层大气射向地球时,太阳高层大气中含有的元 素会吸收它自己特征谱线的光,然后再向四面八方发射出去, 到达地球的这些谱线看起来就暗了,这就形成了连续谱背景 下的暗线.
【典例】氢原子光谱在可见光的范围内有两条谱线,其波长 分别为654.55×10-9 m和484.85×10-9 m,根据巴耳末公式, 求所对应的n.
4.光谱分析: (1)优点:灵敏度高,分析物质的最低量达10-10 g. (2)应用:①应用光谱分析发现新元素;②鉴别物体的物质成 分;研究太阳光谱时发现了太阳中存在钠、镁、铜、锌、镍 等金属元素.③应用光谱分析鉴定食品优劣.
某种原子线状光谱中的亮线与其吸收光谱中的暗线 是一一对应的,两者均可用来作光谱分析.
巴耳末系是氢原子在可见光区的一组谱线,在红外光 区和紫外光区也有类似的谱线系.
【典例2】巴耳末通过对氢光谱的研究总结出巴耳末公式
1
R(212
1 n2
)(n=3,4,5,…),对此,下列说法正确的
是( )
A.巴耳末依据核式结构理论总结出巴耳末公式
B.巴耳末公式反映了氢原子发光的连续性
C.巴耳末依据氢光谱的分析总结出巴耳末公式
【规律方法】 光谱问题的分析方法 解决光谱和光谱分析的问题,应从分析光谱成因入手,理解 不同谱线的特征. (1)连续谱和线状谱都是物体直接发光产生的光谱,同属发射光 谱.连续谱由炽热的固体、液体和高压气体直接发光形成,光谱 为一条光带,含有各种频率的光.线状谱是由稀薄气体或金属蒸 气产生的.光谱是一些不连续的亮线,仅含有一些特定频率的光. 线状谱中每条光谱线对应着一种频率,不同元素的原子产生的 线状谱不同,因而可以用线状谱来确定物质的成分.
【典例1】关于太阳光谱,下列说法正确的是( ) A.太阳光谱是吸收光谱 B.太阳光谱中的暗线,是太阳光经过太阳大气层时某些特定频 率的光被吸收后而产生的 C.根据太阳光谱中的暗线,可以分析太阳的物质组成 D.根据太阳光谱中的暗线,可以分析地球大气层中含有哪些元 素
【解题指导】解答该题的关键是理解太阳光谱的形成机理, 知道太阳光谱是太阳光经过太阳大气后产生的. 【标准解答】选A、B.太阳是高温物体,它发出的白光通过温度 较低的太阳大气层时,某些特定频率的光会被太阳大气层中的某 些元素吸收,故我们观察到的太阳光谱是吸收光谱,因此,选项A、 B正确. 分析太阳的吸收光谱,可知太阳大气层的物质组成,而某种物 质要观测到它的吸收光谱,要求它的温度不能太低,也不能太 高,否则会直接发光,由于地球大气层的温度很低,太阳光通 过地球大气层时不会被地球大气层中的物质原子吸收,故选项 C、D错误.
(2)太阳光谱是吸收光谱.吸收光谱是由高温物体发出的白光通 过低温物质,某些波长的光被吸收后产生的光谱,光谱是在连续 谱的背景下有若干暗线,而这些暗线与线状谱的亮线一一对应, 因而吸收光谱中的暗线也是该元素原子的特征谱线.
二、氢原子光谱的实验规律
2.氢原子光谱的特点:在氢原子光谱图中的可见光区内,由
精品
183氢原子光谱高二物理课件
驾驶员之家 /ks/ 2016年新题库科目一模拟考试 驾驶员之家 /aqks/ 2016年安全文明驾驶常识模拟 考试
驾驶员之家 /chexing/c1.html C1驾驶证能开什么车 驾驶员之家 /chexing/c2.html C2驾驶证能开什么车 驾驶员之家 /chexing/c3.html C3驾驶证能开什么车 驾驶员之家 /chexing/c4.html C4驾驶证能开什么车 驾驶员之家 /chexing/a1.html A1驾驶证能开什么车 驾驶员之家 /chexing/a2.html A2驾驶证能开什么车 驾驶员之家 /chexing/a3.html A3驾驶证能开什么车 驾驶员之家 /chexing/b1.html B1驾驶证能开什么车 驾驶员之家 /chexing/b2.html B2驾驶证能开什么车
右向左,相邻谱线间的距离越来越小,表现出明显的规律性.
巴耳末对氢原子光谱的谱线进行研究得到了下面的公式,该
公式称为巴耳末公式:
1
R(212
)公式中n只能取整数,不能连续取值,波长也只会是分立
的值.
(2)除了巴耳末系,氢原子光谱在红外和紫外光区的其他谱线,
也都满足与巴耳末公式类似的关系式.
D.巴耳末公式准确反映了氢原子发光的实际,其波长的分立
值并不是人为规定的
【解题指导】解答该题应注意以下几点: (1)巴耳末公式的由来, (2)巴耳末公式反映氢原子的发光分立性. 【标准解答】选C.巴耳末公式只确定了氢原子发光中的一个 线系波长,不能描述氢原子发出的各种光的波长,也不能描 述其他原子发出的光.故A、D错,巴耳末公式是由当时已知 的可见光中的部分谱线总结出来的,但它适用于整个巴耳末 线系,包括可见光和紫外线,故B错C对.
【规律方法】 巴耳末公式的应用方法及注意问题 (1)巴耳末公式反映氢原子发光的规律特征,不能描述其他原 子. (2)公式中n只能取整数,不能连续取值,因此波长也只是分 立的值. (3)公式是在对可见光区的四条谱线分析总结出的,在紫外区 的谱线也适用. (4)应用时熟记公式,当n取不同值时求出一一对应的波长λ.
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