氢原子光谱的规律性53页PPT
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氢原子光谱的的实验规律【PPT】19页PPT
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
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氢原子光谱的的实验规律【PPT】
1、纪是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
氢原子光谱的实验规律【PPT】共19页文档
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
பைடு நூலகம்
氢原子光谱的实验规律【PPT】
21、静念园林好，人间良可辞。 22、步步寻往迹，有处特依依。 23、望云惭高鸟，临木愧游鱼。 24、结庐在人境，而无车马喧；问君 何能尔 ？心远 地自偏 。 25、人生归有道，衣食固其端。
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
பைடு நூலகம்
氢原子光谱的实验规律【PPT】
21、静念园林好，人间良可辞。 22、步步寻往迹，有处特依依。 23、望云惭高鸟，临木愧游鱼。 24、结庐在人境，而无车马喧；问君 何能尔 ？心远 地自偏 。 25、人生归有道，衣食固其端。
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氢原子光谱 课件
3．特征谱线：各种原子的发射光谱都是 线状谱，且不同 原子的亮线位置不同 ，故这些亮线称为原子的 特征 谱线。
4．光谱光析：由于每种原子都有自己的 特征谱线，可以 利用它来鉴别 物质 和确定物质的 组成成分 ，这种方法称为 光谱分析，它的优点是 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。
光谱分析的技术在科学研究中有广泛的应用， 一种元素在样品中的含量即使很少，也能观察到 它的光谱．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．
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．
氢原子光谱
※ 了解光谱的定义与分类 理解氢原子光谱的实验规律，知道何为巴耳末
※ 系
※ 了解经典原子理论的困难
知识点 1 光谱
1.定义：用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按 波长展开， 获得 光的波长 (频率)和强度分布的记录，即光谱。
2．分类 (1)线状谱：由一条条的亮线 组成的光谱。 (2)连续谱：由连在一起 的光带组成的光谱。
答案：BC
解析：太阳光谱中的暗线是太阳发出的连续光谱经过太 阳大气层时产生的吸收光谱，正是太阳发出的光谱被太阳大 气层中存在的对应元素吸收所致，白炽灯发出的是连续光 谱，A项错误；月球本身不会发光，靠反射太阳光才能使我们 看到它，所以不能通过光谱分析鉴别月球的物质成分，D项错 误；光谱分析只能是线状谱和吸收光谱，连续光谱是不能用 来做光谱分析的，所以C项正确；煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气 或霓虹灯都是稀薄气体发出的光，产生的光谱都是线状谱，B 项正确。故选BC。
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
氢原子光谱课件
氢原子光谱课件引言氢原子光谱是量子力学和原子物理学领域的基础内容，对于理解原子结构、光谱现象以及化学键的形成具有重要意义。
本课件旨在介绍氢原子光谱的基本原理、实验观测和理论解释，帮助读者深入理解氢原子的能级结构和光谱特性。
一、氢原子的基本结构1.1电子轨道和量子数氢原子由一个质子和一个电子组成，电子围绕质子旋转。
根据量子力学的原理，电子在氢原子中只能存在于特定的轨道上，这些轨道被称为能级。
每个能级由主量子数n来描述，n的取值为正整数。
1.2能级和能级跃迁氢原子的能级可以用公式E_n=-13.6eV/n^2来表示，其中E_n 是第n能级的能量，单位为电子伏特（eV）。
当电子从一个能级跃迁到另一个能级时，会吸收或发射一定频率的光子，这个频率与能级之间的能量差有关。
二、氢原子光谱的实验观测2.1光谱仪和光谱图氢原子光谱可以通过光谱仪进行观测。
光谱仪将入射光分解成不同频率的光谱线，并将这些光谱线投射到感光材料上，形成光谱图。
通过观察光谱图，可以得知氢原子的能级结构和光谱特性。
2.2巴尔末公式实验观测到的氢原子光谱线可以通过巴尔末公式来描述，公式为1/λ=R_H(1/n1^21/n2^2)，其中λ是光谱线的波长，R_H是里德伯常数，n1和n2是两个能级的主量子数。
巴尔末公式可以准确地预测氢原子光谱线的位置。
三、氢原子光谱的理论解释3.1玻尔模型1913年，尼尔斯·玻尔提出了氢原子的量子理论模型，即玻尔模型。
该模型假设电子在氢原子中只能存在于特定的轨道上，每个轨道对应一个能级。
当电子从一个能级跃迁到另一个能级时，会吸收或发射一定频率的光子。
3.2量子力学解释1925年，海森堡、薛定谔和狄拉克等人发展了量子力学理论，为氢原子光谱提供了更为精确的解释。
量子力学认为，电子在氢原子中的状态可以用波函数来描述，波函数的平方表示电子在空间中的概率分布。
通过解薛定谔方程，可以得到氢原子的能级和波函数。
四、结论氢原子光谱是量子力学和原子物理学的基础内容，对于理解原子结构、光谱现象以及化学键的形成具有重要意义。
氢原子光谱课件
(3)巴耳末公式
①公式：
1λ＝R(212－n12)(n＝3,4,5，…)
．
②意义：巴耳末公式以简洁的形式反映了氢原子的线状 光谱，即辐射波长的 分立 特征．
2．思考判断 (1)氢原子光谱是利用氢气放电管获得的．(√) (2)由巴耳末公式可以看出氢原子光谱是线光谱．(√) (3)在巴耳末公式中，n 值越大，氢光谱的波长越长．(×) 3．探究交流 能否根据巴耳末公式计算出对应的氢光谱的最长波长？ 【提示】 能．氢光谱的最长波长对应着 n＝3，代入巴 耳末公式便可计算出最长波长.
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．
综合解题方略——巴耳末公式与光电效应规律的综合
处在激发态的氢原子向能量较低的状态跃迁时 会发出一系列不同频率的光，称为氢光谱．氢光谱线的波长 λ 可以用下面的巴耳末——里德伯公式表示：1λ＝R(k12－n12)， n，k 分别表示氢原子跃迁后所处状态的量子数，k＝1,2,3，… 对每一个 k，有 n＝k＋1，k＋2，k＋3，…R 称为里德伯常量， 是一个已知量．对于 k＝1 的一系列谱线其波长处在紫外光 区，称为赖曼系；k＝2 的一系列谱线其波长处在可见光区， 称为巴耳末系．
由动能定理知：Ekm＝eU， 对于赖曼系，当 n＝2 时对应的光波长最长，设为 λ1， 由题中所给公式有：λ11＝R(112－212)＝34R. 波长 λ1 对应的光的频率 ν1＝λc1＝34Rc.
对于巴耳末系，当 n＝∞时对应的光波长最短，设为 λ2，
由题中所给公式有： λ12＝R(212－0)＝14R.
氢原子光谱 ppt课件
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
n2 n2 22
(n 3,4,5,6,)
常数 B 36PP4T.课5件7nm
6
巴尔末公式
B
n2 n2 22
(n 3,4,5,6)
当 n=3，4，5，6,为四条可见光谱线H、Hb、Hg、Hd
氢 放 电 管
2~3 kV 光 源
光阑
三棱镜 （或光栅）
全息干板
记录原子光谱原理示意图
PPT课件
5
一、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 656.210nm； Hb ；深绿 486.074nm Hg ： 青色 434.010nm； Hd ；紫色 410.120nm
Ek
1 2
me
2 n
原子能量
电子动能
En
1 2
me
2 n
Ep
e2
4 0rn
e2
4 0rn
系统势能
由
n
e2
2 0nh
和
rn
n2
0h2 mee2
可求得：
En
1 2
me
2 n
e2
4 0rn
1 me4
n2 8 02h2
(n 1,2,3)
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。
《氢原子的光谱》PPT课件
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）光谱分析法由基尔霍夫开创的。 （3）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。 （4） 同种物质吸收光谱中的暗线与它明线 光谱中的明线相对应，明线光谱和吸收光 谱中的谱线都是原子的特征光谱，都可以 用于光谱分析。
B 通过光栅或棱镜可以把光按波长展开，从而获 得光的波长成分和强度分布记录，这就是光谱。 即光谱不仅记录了光的波长分布，还记录了强度 分布。
C 在研究太阳光谱时发现太阳光谱中有许多暗线， 这说明了太阳内部缺少对应的元素。
D在研究太阳光谱时发现太阳光谱中有许多暗线， 这些暗线与某些元素的特征谱线相对应，这说明
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7
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8
3 小结 ：各种光谱的特点及成因：
定义：由发光体直接产生的光谱
｛ 发
产生条件：炽热的固体、液体和高压气体
射 光
连续光谱
发光形成的 光谱的形式：连续分布，一切波长的光都有
光
｛ 谱 线状光谱
产生条件：稀薄气体、金属蒸气发光形成的光谱
（原子光谱） 光谱形式：一些不连续的明线组成，不同
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12
1885年，巴耳末对当时已知的，在可见光 区的14条谱线作了分析，发现这些谱线的 波长可以用一个公式表示：
1R(212n12) n3,4,5,...
巴 耳 末 公 式R=1.10107m1 里 德 伯 常 量
除了巴耳末系，后来发现的氢光谱在红外 和紫个光区的其它谱线也都满足与巴耳末 公式类似的关系式。
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10
原子光谱的不连续性反映出原子结构的不 连续性，所以光谱分析也可以用于探索原 子的结构。
B 通过光栅或棱镜可以把光按波长展开，从而获 得光的波长成分和强度分布记录，这就是光谱。 即光谱不仅记录了光的波长分布，还记录了强度 分布。
C 在研究太阳光谱时发现太阳光谱中有许多暗线， 这说明了太阳内部缺少对应的元素。
D在研究太阳光谱时发现太阳光谱中有许多暗线， 这些暗线与某些元素的特征谱线相对应，这说明
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3 小结 ：各种光谱的特点及成因：
定义：由发光体直接产生的光谱
｛ 发
产生条件：炽热的固体、液体和高压气体
射 光
连续光谱
发光形成的 光谱的形式：连续分布，一切波长的光都有
光
｛ 谱 线状光谱
产生条件：稀薄气体、金属蒸气发光形成的光谱
（原子光谱） 光谱形式：一些不连续的明线组成，不同
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1885年，巴耳末对当时已知的，在可见光 区的14条谱线作了分析，发现这些谱线的 波长可以用一个公式表示：
1R(212n12) n3,4,5,...
巴 耳 末 公 式R=1.10107m1 里 德 伯 常 量
除了巴耳末系，后来发现的氢光谱在红外 和紫个光区的其它谱线也都满足与巴耳末 公式类似的关系式。
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原子光谱的不连续性反映出原子结构的不 连续性，所以光谱分析也可以用于探索原 子的结构。
氢原子光谱ppt课件
03
氢原子光谱实验观测与分析
氢原子光谱实验装置介绍
光源
氢原子灯或放电管，产生氢原子 光谱。
单色仪
将复合光分解为单色光，并可选 择特定波长的光通过。
光探测器
如光电倍增管或CCD，将光信号 转换为电信号进行记录和分析。
数据采集与处理系统
对实验数据进行采集、处理和分 析，得出实验结果。
氢原子光谱观测方法
氢原子光谱研究挑战与机遇
实验技术挑战
01
尽管精密测量技术取得了显著进展，但进一步提高测量精度仍
面临诸多挑战，如如何消除系统误差、提高信噪比等。
理论模型挑战
02
现有理论模型在描述某些复杂现象时仍存在一定局限性，需要
进一步完善和发展。
交叉学科机遇
03
氢原子光谱研究与粒子物理、宇宙学等领域密切相关，这些领
04
氢原子光谱理论解释与应用
薛定谔方程与波函数概念
薛定谔方程
描述了微观粒子状态随时间变化 的规律，是量子力学的基本方程
之一。
波函数
量子力学中用来描述粒子状态的函 数，其模平方表示粒子在特定位置 被发现的概率。
量子数
描述原子或分子中电子运动状态的 参数，如主量子数、角量子数等。
氢原子光谱理论解释
玻尔模型
玻尔提出的氢原子模型，假设电子在 特定轨道上运动，且能量是量子化的。
能量级与光谱线
选择定则
解释了为何只有特定能级间的跃迁才 会产生光谱线，如偶极跃迁选择定则 等。
氢原子光谱由一系列分立的谱线组成， 对应着电子在不同能级间的跃迁。
氢原子光谱在物理、化学等领域应用
01
02
03
04
原子钟
利用氢原子光谱的稳定性和精 确性，制成高精度原子钟，用
氢原子光谱PPT教学课件
R 称为“普适气体常数 ”
代入： PV PoVo M PoVmol
T
To
M mol To
理想气体物态方程： PV M RT M mol
阿伏伽德罗常数： N A 6.022 1023 mol 1
玻耳兹曼常数： k R 1.38 1023 (J K 1) NA
设：分子质量为 m，气体分子数为N，分子数密度 n。
单个分子速率不可预知，大量分子的速率分布是遵 循统计规律，是确定的，这个规律也叫麦克斯韦速 率分布律。
氢原子光谱
引言
每种原子、分子都有其特征光谱。因此分析其特征 光谱，对研究不同原子、分子及其结构有着重大的意义。 光谱学已成为光学的一个重要分支，并被广泛用于科研 和生产中。
氢原子是最简单的原子，其光谱线在按波长（或波 数）大小的排列次序上显示出简单的规律性。研究原子 结构，很自然氢原子首先被关注。
热现象
热学的研究方法：
1.宏观法. 最基本的实验规律逻辑推理(运用数学) ------称为热力学。
优点：可靠、普遍。 缺点：未揭示微观本质。 2.微观法.
物质的微观结构 + 统计方法 ------称为统计力学 其初级理论称为气体分子运动论(气体动理论) 优点：揭示了热现象的微观本质。 缺点：可靠性、普遍性差。
宏观法与微观法相辅相成。
气体动理论 §1 分子运动的基本概念
一.热力学系统 热力学研究的对象----热力学系统. 热力学系统以外的物体称为外界。 孤立系统:系统和外界完全隔绝的系统
例：若汽缸内气体为系统，其它为外界
二.系统状态的描述 微观量：分子的质量、速度、动量、能量等。
在宏观上不能直接进行测量和观察。 宏观量： 温度、压强、体积等。
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代入： PV PoVo M PoVmol
T
To
M mol To
理想气体物态方程： PV M RT M mol
阿伏伽德罗常数： N A 6.022 1023 mol 1
玻耳兹曼常数： k R 1.38 1023 (J K 1) NA
设：分子质量为 m，气体分子数为N，分子数密度 n。
单个分子速率不可预知，大量分子的速率分布是遵 循统计规律，是确定的，这个规律也叫麦克斯韦速 率分布律。
氢原子光谱
引言
每种原子、分子都有其特征光谱。因此分析其特征 光谱，对研究不同原子、分子及其结构有着重大的意义。 光谱学已成为光学的一个重要分支，并被广泛用于科研 和生产中。
氢原子是最简单的原子，其光谱线在按波长（或波 数）大小的排列次序上显示出简单的规律性。研究原子 结构，很自然氢原子首先被关注。
热现象
热学的研究方法：
1.宏观法. 最基本的实验规律逻辑推理(运用数学) ------称为热力学。
优点：可靠、普遍。 缺点：未揭示微观本质。 2.微观法.
物质的微观结构 + 统计方法 ------称为统计力学 其初级理论称为气体分子运动论(气体动理论) 优点：揭示了热现象的微观本质。 缺点：可靠性、普遍性差。
宏观法与微观法相辅相成。
气体动理论 §1 分子运动的基本概念
一.热力学系统 热力学研究的对象----热力学系统. 热力学系统以外的物体称为外界。 孤立系统:系统和外界完全隔绝的系统
例：若汽缸内气体为系统，其它为外界
二.系统状态的描述 微观量：分子的质量、速度、动量、能量等。
在宏观上不能直接进行测量和观察。 宏观量： 温度、压强、体积等。
2
氢原子光谱 课件
365.46
n2 n2 22
nm,
n 3,4,5,
一系列分立的线状光谱
4101.7 4340.5 4861.3
6562.8
红
蓝
紫
巴尔末
瑞士数学家兼物 理学家巴耳末开始 研究工作时，可见 光区域的4条氢谱线 已经过埃姆斯特朗 等人大量较精确的 测定，紫外区的10 条谱线也在恒星光 谱中发现。
1890 年瑞典物理学家里德伯给出氢原子光谱公式
4、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。原子光谱 的不连续性反映出原子结构的不连续性， 所以光谱分析也可以用于探索原子的结构。
二、氢原子光谱的 实验规律
1、 氢原子光谱的实验规律
1885 年瑞士数学家巴耳末发现氢原子
光谱可见光部分的规律:
一、光 谱
1、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。
自然光光谱
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。
氢 原 子 光 谱 型
2、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：连续光谱和明线光谱。
1、经典理论的困难
卢瑟福的核式结构模型正确的指出了原 子核的存在，很好的解释了α粒子散射实验。 但是经典物理学既无法解释原子的稳定性， 有无法解释原子光谱的分立特征——经典 理论的困难。
根据经典电磁理论，电子绕核作匀速圆周 运动，作加速运动的电子将不断向外辐射电 磁波.
不能解释原子结构的稳定性
e
λ∞= 364 .56nm（波长最短）
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氢原子光谱的规律性
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
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