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课件网) 4.氢原子光谱和玻尔的原子模型 2.光谱分类 (1)发射光谱 :物体发光直接产生的光谱 ①连续谱: ②线状谱: 光谱是一条条的亮线 主要是原子,或者稀薄气体等 1.定义:用棱镜或光栅可以把物质发出的光按波长(频率)展开,获得光的波长(频率)和强度分布的记录,即为光谱。 一.光谱 光谱是连在一起的光带(一切波长的光) 炽热固体,液体.高压气体(如白炽灯丝.烛焰.炽热钢水发出的光) 原子只发出几种特定频率的光,不同原子的亮线位置不同,说明不同原子发出光的频率不一样,光谱中的亮线称为原子的特征谱线, 它可以鉴别物质和确定物质的组成成分. 光谱分析 光谱分析的优点: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。 用光谱还能确定遥远星球的物质成分 (2).吸收光谱 暗线光谱 思考:平时我们看到的太阳光是连续光谱吗? 太阳的光谱是吸收光谱 高温物体发出的光(连续谱),通过物质时,某些波长的光被物质吸收后(该波长谱线缺失)产生的光谱,叫做吸收光谱。 实验表明,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线与发射光谱中明线相对应(一一对应),也是原子的特征谱线 单独的钠原子发出的明线光谱 白光经过低温钠原子气体吸收后的暗线光谱 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鉴别物质。 二、氢原子光谱的实验规律 氢原子在可见光区的四条谱线 氢原子只能发出一系列特定波长的光 可见光区 紫外区 红外区 1885年,巴耳末对氢原子在可见光区的四条谱线作了分析,发现这些谱线的波长λ满足一个简单的公式: n =3,4,5,… R∞里德伯常量,实验测得的值为R∞= 1.10×107m-1 巴耳末公式: 巴耳末系 反映了氢原子辐射波长的分立特征 巴尔末公式适用于整个巴耳末系(可见光和紫外光) 氢原子光谱的其他线系 莱曼线系 红外区还有三个线系 帕邢系 布喇开系 普丰特系 n=2,3,4,... n=4,5,6,... n=5,6,7,... n=6,7,8,... 可见光区 红外区 紫外区 1.(多选)对原子光谱,下列说法正确的是( ) A.线状谱和吸收光谱可用于光谱分析 B.由于原子都是由原子核和电子组成的,所以各种原子的原子光谱是相同的 C.各种原子的原子结构不同,所以各种原子的原子光谱也不相同 D.连续谱可以用来鉴别物质中含哪些元素 AC 2. (多选)下列关于特征谱线的几种说法,正确的有( ) A.线状谱中的亮线和吸收光谱中的暗线都是特征谱线 B.线状谱中的亮线是特征谱线,吸收光谱中的暗线不是特征谱线 C.线状谱中的亮线不是特征谱线,吸收光谱中的暗线是特征谱线 D.同一元素的吸收光谱中的暗线与线状谱中的亮线是相对应的 AD 3. 对于巴耳末公式,下列说法正确的是( ) A.所有氢原子光谱的波长都与巴耳末公式相对应 B.巴耳末公式只确定了氢原子发光中的可见光部分的光波长 C.巴耳末公式确定了氢原子发光中的一个线系的波长,其中既有可见光,又有紫外光 D.巴耳末公式确定了各种原子发光中的光的波长 C 三.经典理论的困难 1.原子不稳定 经典电磁理论 能量减少 电子绕核半径逐渐减小 事实: 电子绕核运动会辐射电磁波 原子核式结构 绕核速度变大,周期变小,频率逐渐变大 辐射电磁波频率逐渐变大 2.原子光谱是连续的 光谱连续 原子是很稳定的系统 事实: 原子光谱是分立的线状谱 模型不完善 需要新理论 波尔受普朗克、爱因斯坦、巴尔末的启发将量子化概念用于原子系统 四、玻尔原子结构假说: 1.轨道量子化假设 玻尔 (1885 - 1962) 轨道半径rn不是任意的,必须满足一定条件: (1)原子中的电子在库仑引力的作用下,绕原子核做圆周运动。 (2)电子运行轨道的半径不是任意的,也就是说电子的轨道是量子化的。 n ... ...