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课件网) 第四章 原子结构和波粒二象性 第4节 氢原子光谱和玻尔的原子模型 早在17世纪，牛顿发现了光的色散现象：日光通过三棱镜后，会得到一条的彩色光带。这条光带叫是光谱。 1、光谱：用棱镜或光栅可以把物质发出的光按波长展开，获得波长和强度分布的记录（有时只是波长成分的记录）。 一、光谱 2、光谱的分类：发射光谱（连续光谱、线状谱）和吸收光谱 连续光谱：由连续分布的光连在一起组成的光带，一切波长的光都有。由炽热的固体、液体和高压气体发光形成的。 线状谱：由一些不连续的亮线组成。亮线叫谱线, 各条谱线对应不同波长的光。由稀薄气体或金属蒸气发光形成的（是由游离状态的原子发射的, 也叫原子光谱） 吸收光谱：炽热的白光通过温度较低的某物质气体时, 一些频率的光被该物质吸收后在连续光谱上出现一些暗线, 叫做该物质的吸收光谱。 （1）发射光谱 （2）吸收光谱 注意：吸收光谱既可以是连续谱也可以是线状谱 氢的发射光谱: 氢的吸收光谱: 3、光谱分析： 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 (1) 原子的特征谱线：每种原子只能发出具有本身特征的特定频率（或波长）的光，不同原子亮线的位置不同，这些亮线称为原子的特征谱线。（线状谱和吸收光谱都是原子的特征谱线） (2) 光谱分析：利用原子的特征谱线来鉴别物质和确定物质的组成成分。 其优点是灵敏度高, 样本中一种元素的含量达到10 13 kg时就可以被检测到。 【例1】(多选)下列关于光谱的说法正确的是( CD ) A.连续光谱就是由连续发光的物体产生的光谱，线状谱是线状光源产生的光谱 B.通过对连续谱的光谱分析，可鉴定物质成分 C.连续光谱包括一切波长的光，线状谱只包括某些特定波长的光 D.通过对线状谱的明线光谱分析或对吸收光谱的暗线分析，可鉴定物质成分 【例2】如图甲所示的a、b、c、d为四种元素的特征谱线，图乙是某矿物的线状谱，通过光谱分析可以确定该矿物中缺少的元素为（ B ） A. a元素 B. b元素 C. c元素 D. d元素 二、氢原子光谱的实验规律 原子内部电子的运动是原子发光的原因，光谱研究是探索原子结构的重要途径。1885年，瑞士科学家巴耳末对当时已知的氢原子在可见光区的4条谱线作了分析，发现这些谱线的波长λ可以用一个公式表示：（巴耳末公式） 式中R∞叫里德伯常量，实验测得R∞=1.10×107m 1，n只能取正整数（即取值是量子化的），它确定的这一组线谱称为巴耳末系。 多知道一点：除了巴耳末系，后来发现的氢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。 三、经典理论的困难 经典理论认为： 电子绕核运动时，产生变化的电磁场，不断向外辐射电磁波，电子能量不断损失，轨道半径不断缩小，最终落在原子核上，即原子是不稳定；由于电子轨道的变化是连续的，辐射电磁波的频率也该连续变化，即原子光谱应该是连续光谱。 但事实上原子是稳定的，光谱是线状谱、分立的。 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性特征。这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。 为了解决这个矛盾，1913年丹麦的物理学家玻尔在卢瑟福学说的基础上，把普朗克的量子理论运用到原子系统上，提出了玻尔理论。 四、玻尔原子理论的基本假设 (1). 电子轨道是量子化的： ① 绕核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值。 ② 电子在轨道绕核转动是稳定的，不产生电磁辐射。 ③ 电子只能在某些特定轨道运动， 电子的轨道半径公式为： 1. 波尔原子结构假说：轨道量子化、能量量子化、跃迁假说。 四、玻尔原子理论的基本假设 1. 波尔原子结构假说：轨道量子化、能量量子化 ... ...
