20xx粵教版高中物理選修3-5第三章氫原子光譜(專業(yè)版)
【正文】 學(xué)案 3 氫原子光譜 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位 ] . .子光譜及光譜分析的應(yīng)用． 1．三棱鏡的分光原理 圖 1 如圖 1所示，白光通過三棱鏡后，由于棱鏡對(duì)不同色光的 折 射率 不同，從而使白光分解成單色光，形成從紅到紫依次按順序排列的彩色光帶，這種復(fù)色光分解為單色光的現(xiàn)象叫光的 色散． 2．各種色光按波長(zhǎng)由大到小的排列順序是 紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫 ，頻率和波長(zhǎng)的關(guān)系是 c＝ λf . 3．氫原子光譜 (1)氫光譜的獲得：在充有稀薄氫氣的放電管兩極間加上 2 kV～ 3 kV的高壓，使氫氣放電， 氫原子 在電場(chǎng)的激發(fā)下發(fā)光，再通過 分光鏡 觀察氫原子的光譜． (2)光譜的特點(diǎn) ① 氫原子光譜在可見 光區(qū)內(nèi)有四條譜線，這些譜線是幾條 分立的亮線． ② 氫原子受激發(fā)只能發(fā)出幾種 特定頻率 的光． 4．氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律 (1)氫原子在可見光區(qū)的四條譜線的波長(zhǎng)可用一個(gè)簡(jiǎn)單的公式 —— 巴耳末公式表示： 1λ＝ R(122－ 1n2)， n＝ 3,4,5,6? ，式中的常數(shù) R稱為 里德伯常量． (2)廣義巴耳末公式： 1λ ＝ R(1m2－ 1n2)，式中 m和 n均為 正整數(shù) ，且 n＞ m. 5．原子光譜 (1)每種原 子的氣體通電后都可以發(fā)光并產(chǎn)生 固定不變 的光譜，稱為原子光譜． (2)每種原子都有自己 特定 的原子光譜，不同的原子，其原子光譜均不相同．因而，原 子光譜被稱為原子的 “ 指紋 ” ． 我們可以通過對(duì)光譜的分析 鑒別不同的原子 ，確定物體的 化學(xué)組成 并發(fā)現(xiàn)新元素． 一、氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律 1．巴耳末公式： 1λ ＝ R(122－ 1n2)， n＝ 3,4,5? 式中 R 叫做里德伯常量，實(shí)驗(yàn)值為 R＝10 7 m－ 1. (1)公式特點(diǎn)：第一項(xiàng)都是 122； (2)巴耳末公式說明氫原子光譜的波長(zhǎng)只能取 分立值 ，不能取 連續(xù)值． 巴耳末公式以簡(jiǎn)潔的形式反映了氫原子的線狀光譜，即輻射波長(zhǎng)的 分立 特征． 2．其他公式 氫原子光譜在紅外和紫外光區(qū)的其他譜線滿足與巴耳末公式類似的關(guān)系式．如萊曼系在紫外光區(qū)，公式為 1λ ＝ R??? ???112－ 1n2 ，其中 n＝ 2,3,4， ? 二、原子光譜和光譜分析 1．光譜分類 物質(zhì)的光譜按其產(chǎn)生方式不同可分為兩大類： (1)發(fā)射光譜 ——
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