最新人教3-5第十八章氢原子光谱课件

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高中物理：18.3《氢原子光谱》课件(新人教版_选修3-5)

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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。各种原子的吸收光谱中的每一条暗线都跟该种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。太阳的光谱是吸收光谱。
1.按经典物理学,电子绕核旋转，作加速运动，电子将不断向四周辐射电磁波，它的能量不断减小，从而将逐渐靠近原子核，最后落入原子核中。但事实上原子是个稳定的系统。
2.轨道及转动频率不断变化，辐射电磁波频率也是连续的，原子光谱应是连续的光谱。而实际上看到的是分立的线状谱。
这些矛盾说明尽管经典物理学理论可以很好地应用宏观物休，但它不能解释原子世界的现象，引入新观念是必要的。
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
氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。气体放电管：玻璃管中的稀薄气体的分子在强电场的作用下会电离，成为自由移动的正负电荷，于是气体变成导体，导电时会发光。这样的装置叫做气体放电管。
｛
吸收光谱
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
光谱形式：用分光镜观察时，见到连续光谱背景上出现一些暗线（与特征谱线相对应）
4
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。（3）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。

高中物理选修3-5课件：第十八章第3节氢原子光谱(共22张PPT)

射实验。
2.经典理论的困难：经典物理学既无法解释原子的的分立特征。
稳定性
，又无法解释原子光谱
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课前自主梳理
课堂互动探究
课堂小结
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第3节氢原子光谱
学习目标
核心提炼
1.了解光谱、连续谱和线状谱等概念。 3个概念——光谱
2.知道氢原子光谱的实验规律。 3.知道经典物理学的困难在于无法解释原子的稳定性和光线状谱连续谱
思维判断 (1)光是由原子核内部的电子运动产生的，光谱研究是探索原子核内部结构的一条重要途径。( ) (2)稀薄气体的分子在强电场的作用下会变成导体并发光。( ) (3)巴耳末公式中的n既可以取整数也可以取小数。( ) 答案 (1)× (2)√ (3)×
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3.特征谱线：各种原子的发射光谱都是线状谱，说明原子只发出几种_特__定___频__率__的光，不同原子的亮线位置不同，说明不同原子的发光频率不一样，光谱中的亮线称为原子的特征谱线。

人教版选修3-5 第18章第3节《氢原子光谱》(共20张PPT)

n的两层含义： ①每一个n值分别对应一条谱线。 ②n只能取正整数3,4,5…,不能取连续值，反映了氢原子光谱波长的分立2.无法解释原子光谱的分立特征
按照经典电磁理论：电子最后一头栽在原子核上；电子在靠近原子核的过程中辐射的各种频率的光，原子光谱应该是连续的
太阳光谱即为吸收光谱
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。各种原子的吸收光谱中的每一条暗线都跟该种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。
●线状谱：光谱是一条条分立的；不连续一条条分立的亮线
●连续谱：光谱是连在一起的光带（相邻谱线间没有明显分界）
产生：炽热的固体、液体和高压气体发光形成的特征：连续分布，一切波长的光都有
◆发射光谱
原子发光：原子发光现象是重要的量子现象之一，它反映了原子内部能级的变化. 原子核外的电子轨道发生变化的，原子（即原子核和电子组成的系统）所具有的能量发生变化；
——当原子吸收光子获得能量，核外电子从低轨道高
轨道跃迁； ——当核外电子从高轨道向低轨道跃迁时，原子具有的能量较少，原子向外辐射光子；
发现：1.各种原子的发射光谱都是线状谱:说明原子只发几种特定频率的光。
2.不同原子的亮线位置不同，说明不同原子的发光频率是不一样的，因此这些亮线称为原子的特征谱线。
氢原子光谱
你一定没有想过这个问题，灯为什么会发光？
来自太阳的高能粒子与高空大气层气体原子发生碰撞所形成的绚丽多彩的发光现象
美丽的极光
◆光的色散

高中物理新课标版人教版选修3-5精品课件：18.3《氢原子光谱》(PPT课件可以编辑)

（2）光谱分析法由基尔霍夫开创嘚。（3）优点：灵敏度高。样本中一种元素嘚含量达到10-10g时就可以被检测到。（4）同种物质吸收光谱中嘚暗线与它明线光谱中嘚明线相对应，明线光谱和吸收光谱中嘚谱线都是原子嘚特征
光谱，都可以用于光谱分析。
原子光谱嘚不连续性反映出原子结构嘚不连续性，所以光谱分析也可以用于探索原子嘚结构。
三、经典理论嘚困难卢瑟福原子核式模型正确地指出了原子核嘚存在，很好地解释了α粒子散射实验。但是。经典物理学既无法解释原子嘚稳定性，又无法解释原子光谱嘚分立特征。
按经典物理学电子绕核旋转，作加速运动，电子将不断向四周辐射电磁波，它嘚能量不断减小，从而将逐渐靠近原子核，最后落入原子核中。但事实上原子是个稳定嘚系统。
② 明线光谱
A 只含有一些不连续嘚亮线嘚光谱叫做明线光谱。明线光谱中嘚亮线叫谱线，各条谱线对应不同波长嘚光。 B 稀薄气体或金属嘚蒸气嘚发射光谱是明线光谱。 C 各种原子嘚发射光谱都是线状谱，说明原子只能发出几种特定频率嘚光。不同原子嘚亮线位置不同，说明不同原子嘚发光频率是不一样嘚，因此这些亮线称为原子嘚特征谱线。
二、氢原子光谱嘚实验规律
氢原子是最简单嘚原子，其光谱也最简单。
气体放电管：玻璃管中嘚稀薄气体嘚分子在强电场嘚作用下会电离，成为自由移动嘚正负电荷，于是气体变成导体，导电时会发光。这样嘚装置叫做气体放电管。
1885年，巴耳末对当时已知嘚，在可见光区嘚14条谱线作了分析，发现这些谱线嘚波长可以用一个公式表示：除了巴耳末系，后来发现嘚氢光谱在红外和紫个光区嘚其它谱线也都满足与巴耳末公式类似嘚关系式。
α粒子散射嘚实验使我们知道原子具有核式结构,但电子在核嘚周围怎样运动?它嘚能量怎样变化?这些还要通过其他事实认识.

人教版选修3-5 第18章 3 氢原子光谱课件(26张)

各种光谱的产生与特点
1．线状谱 (1)产生：稀薄气体或金属蒸气所发出的光为线状光谱，又称原子光谱． (2)特点：光谱是一条条分立的亮线．
2．连续谱 (1)产生：由炽热的固体、液体和高压气体所辐射的光谱均为连续光谱． (2)特点：光谱不是一条条分立的谱线，而是连在一起的光带． 3．吸收谱 (1)产生：连续光谱中某波长的光被吸收后出现的暗线，让高温的物体所发出的白光通过某种物质后获得的光谱就为吸收谱． (2)特点：是连续光谱背景下的一些暗线．
A．氢原子的发射光谱是连续光谱 B．氢原子光谱说明氢原子可以发出各种频率的光 C．氢原子光谱说明氢原子能级是分立的 D．氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关【答案】C
解析：由于氢原子的轨道是不连续的，而氢原子在不同的轨道上的能级 En＝n12E1，故氢原子的能级是不连续的，即是分立的，故 A、B 错误，C 正确；根据频率条件，有 En－Em＝hν，显然 n、m 的取值不同，发射光子的频率就不同，故氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差有关，故 D 错误．
当 n＝4 时，λ12＝1.10×107×(212－412)m－1，解得 λ2≈4.85×10 －7 m，由波速公式 c＝λν，
得 ν1＝λc1＝63.5.04××11008－7 Hz≈4.59×1014 Hz， ν2＝λc2＝43.8.05××11008－7 Hz≈6.19×1014 Hz. 答案：λ1＝6.54×10－7 m，λ2＝4.85×10－7 m； ν1＝4.59×1014 Hz，ν2＝6.19×1014 Hz
4．特征谱线 (1)各种原子的发射光谱都是线状谱，不同元素的谱线不同，故线状谱的亮线称为原子的特征谱线． (2)吸收谱的暗线与线状谱的亮线一一对应，也是一种特征谱线． 5．光谱分析 (1)利用不同原子都有自己的特定谱线来鉴别物质和确定物质的组成成分，且灵敏度高，方便性好，在发现和鉴别元素上有重大意义． (2)光谱分析利用特征谱线，即利用线状谱或吸收谱．

氢原子光谱课件-高二下学期物理人教版选修3-5

吸收
定义：连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱
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
光谱形式：用分光镜观察时，见到连续光谱背景上出现一些暗线（与特征谱线相对应）
二、光谱分析
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、开创者：基尔霍夫 3、可应用于光谱分析的光谱：
2 、吸收光谱定义：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。特点：各种原子的吸收光谱中的每一条暗线都跟该种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举。例：太阳的光谱是吸收光谱。
例如白炽灯丝发出的光、烛焰、炽热的钢水发出的光都形成连续光谱。
② 明线光谱
定义：只含有一些不连续的亮线的光谱叫做明线光谱。特点：明线光谱中的亮线叫谱线，各条谱线对应不同波长的光。举例：稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱是明线光谱。强调：各种原子的发射光谱都是线状谱，说明原子只能发出几种特定频率的光。不同原子的亮线位置不同，说明不同原子的发光频率是不一样的，因此这些亮线称为原子的特征谱线。
第十八章原子结构
18.3 氢原子光谱
➢ 学习目标： ➢ 1、了解光谱的定义和分类； 2、了解氢原子光谱的实验规律，知道巴耳末系； 3、了解经典原子理论的困难。 ➢ 重点难点： 1、氢原子光谱的实验规律； 2、经典理论的困难。
一、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。获得方法：用光栅或棱镜可以把光按波长展开。光谱含义：记录光的波长（频率）成分和强度分布，

人教版高中物理选修3-5课件： 18.3 氢原子光谱 (共21张PPT)

1
R(
1 22
1 n2
) n
3, 4, 5, ...
其中R = 1.10 ×107 m-1叫里德伯常量
n的两层含义： ①每一个n值分别对应一条谱线。3-红，4-青，5-蓝... ②n只能取正整数3,4,5…,不能取连续值，反映了氢原子光谱波长的分立特征（线状谱）。
巴耳末系:一系列符合巴耳末公式的光谱线
经典物理学在解释原子光谱是线状谱时遇到了困难。按照经典电磁理论，电子在核外做加速运动，应该辐射电磁波，电子能量逐渐减小，电子绕核运行的轨道半径也要减小，电子将沿螺旋线的轨道落入原子核。电子绕核运行辐射的电磁波的频率等于电子绕核运行的频率。随着轨道随半径连续变化，绕核频率也逐渐变化，辐射电磁波的频率也逐渐变化，由此可以推出：原子光谱是连续谱。这与原子光谱是线状谱的事实相矛盾。
5、每种原了都有自己的特征谱线，我们就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。
二、氢原子光谱的实验规律
1、光是由原子内部电子的运动产生的。
2、氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。
3、——巴耳末公式
1
R(
1 22
1 n2
) n
3,
4,
5, ...
其中R = 1.10 ×107 m-1叫里德伯常量
当n=3时，得到λ1=6.55×10-7m。当n=4时，得到λ2=4.85×10-7m。
22 n2
22 h
•
n2 n2 22
氢原子光谱是分立的光谱。它在可见光区的谱线满足巴尔末公式，在红外和紫外光区的其它谱线也都满足与巴末尔公式类似的关系。
3、经典物理学在解释原子光谱时遇到了什么困难? 解：

物理人教版高中选修3-5人教课标版高中物理选修3-5第十八章原子结构第三节氢原子光谱PPT课件

选修 3 5 18.3 －氢原子光谱
定义：连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱
产生条件：炽热的白光通过温度比白光低的气体后，再色散形成的光谱形式：用分光镜观察时，见到连续光谱背景上出现一些暗线（与特征谱线相对应）
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。
1885年，巴耳末对当时已知的，在可见光区的4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：巴耳末公式:
其中R = 1.10 ×10 m 叫里德伯常量
7
-1
氢原子光谱的实验规律
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。
选修 3 5 18.3 －氢原子光谱
研究原子结构的途径
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。
选修 3 5 18.3 －氢原子光谱
研究途径：光谱
光谱
用光栅或棱镜把光按波长分开，得到光的波长（频率）成分和强度分布的记录，叫光谱。（有时只记录波长成分）
选修 3 5 18.3 －氢原子光谱
选修 3 5 18.3 －氢原子光谱
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 线状谱
C 特征谱线 D 任意一种光谱
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，这说明了太阳大气层内存在对应的元素。

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轨道及转动频率不断变化，辐射电磁波频率也是连续的，原子光谱应是连续的光谱。而实际上看到的是分立的线状谱。
这些矛盾说明尽管经典物理学理论可以很好地应用宏观物休，但它不能解释原子世界的现象，引入新观念是必要的。
课堂效果检测： 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？
§18·3 氢原子光谱
结束语
谢谢大家聆听！！！
20
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
氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。
气体放电管：玻璃管中的稀薄气体的分子在强电场的作用下会电离，成为自由移动的正负电荷，于是气体变成导体，导电时会发光。这样的装置叫做气体放电管。
A 连续谱
B 线状谱
C 特征谱线
D 任意一种光谱
（B C）
2 下列说法正确的是：
A 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的记录，这就是光谱。即光谱与光强度无关。
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。
光谱的形式：连续分布，一切波长的光都有
光谱
｛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，不同元素的明线光谱不同（又叫特征光谱）
连续光谱中某些定义：波长的光被物质吸收后产生的
吸光谱
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
三、经典理论的困难
卢瑟福原子核式模型正确地指出了原子核的存在，很好地解释了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，又无法解释原子光谱的分立特征。
按经典物理学电子绕核旋转，作加速运动，电子将不断向四周辐射电磁波，它的能量不断减小，从而将逐渐靠近原子核，最后落入原子核中。但事实上原子是个稳定的系统。
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，这说明了太阳大气层内存在对应的元素。
（BD）
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？
光谱形式：用分光镜观察时，见到连续光谱背景上
出现一些暗线（与特征谱线相对应）
4 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）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。
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(21Leabharlann n12) 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外光区的其它谱线也都满足与巴耳末公式类似的关系式。
人教3-5第十八章氢原子光谱课件
α粒子散射的实验使我们知道原子具有核式结构,但电子在核的周围怎样运动?它的能量怎样变化?这些还要通过其他事实认识.
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、液体和高压气体发
射连续光谱光形成的
光