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第三節(jié)氫原子光譜 早在17世紀(jì) 牛頓就發(fā)現(xiàn)了日光通過三棱鏡后的色散現(xiàn)象 并把實(shí)驗(yàn)中得到的彩色光帶叫做光譜 一 光譜 光譜是電磁輻射 不論是在可見光區(qū)域還是在不可見光區(qū)域 的波長成分和強(qiáng)度分布的記錄 有時只是波長成分的記錄 發(fā)射光譜可分為兩類 連續(xù)光譜和明線光譜 1 發(fā)射光譜物體發(fā)光直接產(chǎn)生的光譜叫做發(fā)射光譜 平行光管 標(biāo)度管 三棱鏡 觀察管 分光鏡 分光鏡原理分析 標(biāo)度管 1 連續(xù)光譜例如白熾燈絲發(fā)出的光 燭焰 熾熱的鋼水發(fā)出的光都形成連續(xù)光譜 熾熱的固體 液體及高壓氣體的光譜 是由連續(xù)分布的一切波長的光組成的 這種光譜叫做連續(xù)光譜 2 明線光譜 原子光譜 只含有一些不連續(xù)的亮線的光譜叫做明線光譜 明線光譜中的亮線叫譜線 各條譜線對應(yīng)不同波長的光 稀薄氣體或金屬的蒸氣的發(fā)射光譜是明線光譜 明線光譜是由游離狀態(tài)的原子發(fā)射的 也叫原子光譜 高壓電源 光譜管 各種元素都只能發(fā)出具有本身特征的某些波長的光 明線光譜的譜線也叫原子的特征譜線 吸收光譜 鈉蒸氣 光譜中產(chǎn)生的一組暗線 每條暗線的波長都跟那種氣體原子的特征譜線相對應(yīng) 3 吸收光譜 高溫物體發(fā)出的白光 其中包含連續(xù)分布的一切波長的光 通過物質(zhì)時 某些波長的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的光譜 叫做吸收光譜 這表明 低溫氣體原子吸收的光 恰好就是這種原子在高溫時發(fā)出的光 因此吸收光譜中的暗譜線與明線相對應(yīng) 也是原子的特征譜線 太陽的光譜是吸收光譜 各種光譜連續(xù)光譜H的發(fā)射光譜鈉的發(fā)射光譜鈉的吸收光譜太陽的吸收光譜 光譜 發(fā)射光譜 定義 由發(fā)光體直接產(chǎn)生的光譜 連續(xù)光譜 產(chǎn)生條件 熾熱的固體 液體和高壓氣體發(fā)光形成的 光譜的形式 連續(xù)分布 一切波長的光都有 線狀光譜 原子光譜 產(chǎn)生條件 稀薄氣體發(fā)光形成的光譜 光譜形式 一些不連續(xù)的明線組成 不同元素的明線光譜不同 又叫特征光譜 吸收光譜 定義 連續(xù)光譜中某些波長的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的光譜 產(chǎn)生條件 熾熱的白光通過溫度較白光低的氣體后 再色散形成的 光譜形式 用分光鏡觀察時 見到連續(xù)光譜背景上出現(xiàn)一些暗線 與特征譜線相對應(yīng) 各種光譜的特點(diǎn)及成因 4 光譜分析 由于每種原子都有自己的特征譜線 因此可以根據(jù)光譜來鑒別物質(zhì)和確定的化學(xué)組成 這種方法叫做光譜分析 原子光譜的不連續(xù)性反映出原子結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性 所以光譜分析也可以用于探索原子的結(jié)構(gòu) 研究太陽高層大氣層所含元素 氫原子是最簡單的原子 其光譜也最簡單 二 氫原子光譜 三 盧瑟福模型的困難 原子核式結(jié)構(gòu)模型與經(jīng)典電磁理論的矛盾 核外電子繞核運(yùn)動 盧瑟福原子核式模型無法解釋氫原子光譜的規(guī)律 氫氣的吸收光譜 氫氣