物理选修3-5人教版18.3氢原子光谱（共19张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理选修3-5人教版18.3氢原子光谱（共19张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-03-17 14:17:54 | ||
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文档简介
(共19张PPT)
绝大多数
α
粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，
但有少数
α
粒子（约占八千分之一）发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于900
，也就是说它们几乎被“撞了回来”。
真空
放射源
高速α粒子
金箔
可转动的带有荧光屏的放大镜
荧光屏
卢瑟福
原子的核式结构模型
(1911年）
在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核。
原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里。
带负电的电子在核外空间绕着核旋转。
卢瑟福
当
α
粒子接近原子时，电子对它的影响仍如前述可以忽略，但是，正电体对它的作用就不同了。
因为正电体很小，当
α
粒子进入原子区域后，大部分离正电体很远，受到的库仑斥力很小，运动方向几乎不改变。
只有极少数
α粒子在穿过时距离正电体很近，因此受到很强的库仑斥力，发生大角度散射。
原子核的尺寸
α
粒子散射是估计核半径的最简单的方法。
对于一般的原子核，实验确定的核半径R的数量级为
10-15
m，而整个原子半径的数量级是
10-10
m，两者相
差十万倍之多。可见原子内部是十分“空旷”的。
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。
因为同一种介质对各种单色光的折射率不同，所以通过三棱镜时，各单色光的偏折角不同。因此，白色光通过三棱镜会将各单色光分开，形成红.橙.黄.绿.蓝.靛.紫七种色光即色散。
用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长（频率）和强度分布的记录，即光谱。
用摄谱仪可以得到光谱的照片。
有些光谱是一条条的亮线，我们把它们叫做谱线，这样的光谱叫做线状谱。
有的光谱看起来不是一条条分立的谱线，而是连在一起的光带，我们把它叫做连续谱。
由大量等宽等间距的平行狭缝构成的光学器件称为光栅
1.
发射光谱:物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。
钨丝白炽灯的光谱
铁电极弧光灯的光谱
分子状态的氢光谱
钡光谱
最上一条是连续谱，其他几条是线状谱与连续谱的叠加。
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是不一样的，因此这些亮线称为原子的特征谱线。
既然每种原子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。它的优点是灵敏度高，样本中一种元素的含量达到
10-10
g
时就可以被检测到.
锂
氦
汞
2.吸收光谱: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原子的发射光谱中的一条明线相对应。这表明，原子吸收的光，恰好就是这种原子发出的光。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
光
谱
发射光谱
定义：由发光体直接产生的光谱
连续谱
线状谱
不同元素的明线光谱不同(又叫特征光谱)
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
太阳的光谱是吸收光谱
氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。
巴耳末公式：
里德伯常量
1885
年，巴耳末对当时已知的，在可见光区的四条谱线做了分析，发现这些谱线的波长能够用一个公式表示。如果采用波长λ
的倒数，这个公式可以写做
它确定的这一组谱线称为巴耳末系。式中的
n
只能取整数，不能连续取值。巴耳末公式以简洁的形式反映了氢原子的线状光谱，即辐射波长的分立特征。
巴耳末公式：
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。
按经典物理学电子绕核旋转，做周期性运动，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。
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。
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。
这些矛盾说明，尽管经典物理学可以很好地应用于宏观物体，但它不能解释原子世界的现象，引入新观念是必要的.
1.(多选)关于光谱和光谱分析,下列说法中正确的是 (
)
A.发射光谱包括连续谱和线状谱
B.太阳光谱是连续谱,氢光谱是线状谱
C.只有线状谱可用作光谱分析
D.光谱分析帮助人们发现了许多新元素
解析：由光谱的概念和产生知A选项正确;
太阳光谱是吸收光谱,则B选项错误;
吸收光谱和线状谱的产生方法尽管不同,但同种物质吸收光谱中的暗线跟它的线状谱中的明线是相对应的,线状谱与吸收光谱都是原子的特征谱线,故都可以用于光谱分析,以鉴别物质和确定化学组成,故C错误、D项正确。
AD
2.关于经典电磁理论与原子的核式结构模型之间的关系,下列说法中正确的是 (
)
A.经典电磁理论很容易解释了原子的稳定性
B.根据经典电磁理论，电子绕核旋转，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
C.经典电磁理论，原子光谱应是连续的光谱
D.原子的核式结构模型彻底否定了经典电磁理论
BC
3.
(多选）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─10
g
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
(
)
A.
连续谱
B.
线状谱
C.
特征谱线
D.
任意一种光谱
BC
绝大多数
α
粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，
但有少数
α
粒子（约占八千分之一）发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于900
，也就是说它们几乎被“撞了回来”。
真空
放射源
高速α粒子
金箔
可转动的带有荧光屏的放大镜
荧光屏
卢瑟福
原子的核式结构模型
(1911年）
在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核。
原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里。
带负电的电子在核外空间绕着核旋转。
卢瑟福
当
α
粒子接近原子时，电子对它的影响仍如前述可以忽略，但是，正电体对它的作用就不同了。
因为正电体很小，当
α
粒子进入原子区域后，大部分离正电体很远，受到的库仑斥力很小，运动方向几乎不改变。
只有极少数
α粒子在穿过时距离正电体很近，因此受到很强的库仑斥力，发生大角度散射。
原子核的尺寸
α
粒子散射是估计核半径的最简单的方法。
对于一般的原子核，实验确定的核半径R的数量级为
10-15
m，而整个原子半径的数量级是
10-10
m，两者相
差十万倍之多。可见原子内部是十分“空旷”的。
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。
因为同一种介质对各种单色光的折射率不同，所以通过三棱镜时，各单色光的偏折角不同。因此，白色光通过三棱镜会将各单色光分开，形成红.橙.黄.绿.蓝.靛.紫七种色光即色散。
用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长（频率）和强度分布的记录，即光谱。
用摄谱仪可以得到光谱的照片。
有些光谱是一条条的亮线，我们把它们叫做谱线，这样的光谱叫做线状谱。
有的光谱看起来不是一条条分立的谱线，而是连在一起的光带，我们把它叫做连续谱。
由大量等宽等间距的平行狭缝构成的光学器件称为光栅
1.
发射光谱:物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。
钨丝白炽灯的光谱
铁电极弧光灯的光谱
分子状态的氢光谱
钡光谱
最上一条是连续谱，其他几条是线状谱与连续谱的叠加。
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是不一样的，因此这些亮线称为原子的特征谱线。
既然每种原子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。它的优点是灵敏度高，样本中一种元素的含量达到
10-10
g
时就可以被检测到.
锂
氦
汞
2.吸收光谱: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原子的发射光谱中的一条明线相对应。这表明，原子吸收的光，恰好就是这种原子发出的光。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
光
谱
发射光谱
定义：由发光体直接产生的光谱
连续谱
线状谱
不同元素的明线光谱不同(又叫特征光谱)
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
太阳的光谱是吸收光谱
氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。
巴耳末公式：
里德伯常量
1885
年，巴耳末对当时已知的，在可见光区的四条谱线做了分析，发现这些谱线的波长能够用一个公式表示。如果采用波长λ
的倒数，这个公式可以写做
它确定的这一组谱线称为巴耳末系。式中的
n
只能取整数，不能连续取值。巴耳末公式以简洁的形式反映了氢原子的线状光谱，即辐射波长的分立特征。
巴耳末公式：
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。
按经典物理学电子绕核旋转，做周期性运动，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。
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。
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。
这些矛盾说明，尽管经典物理学可以很好地应用于宏观物体，但它不能解释原子世界的现象，引入新观念是必要的.
1.(多选)关于光谱和光谱分析,下列说法中正确的是 (
)
A.发射光谱包括连续谱和线状谱
B.太阳光谱是连续谱,氢光谱是线状谱
C.只有线状谱可用作光谱分析
D.光谱分析帮助人们发现了许多新元素
解析：由光谱的概念和产生知A选项正确;
太阳光谱是吸收光谱,则B选项错误;
吸收光谱和线状谱的产生方法尽管不同,但同种物质吸收光谱中的暗线跟它的线状谱中的明线是相对应的,线状谱与吸收光谱都是原子的特征谱线,故都可以用于光谱分析,以鉴别物质和确定化学组成,故C错误、D项正确。
AD
2.关于经典电磁理论与原子的核式结构模型之间的关系,下列说法中正确的是 (
)
A.经典电磁理论很容易解释了原子的稳定性
B.根据经典电磁理论，电子绕核旋转，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
C.经典电磁理论，原子光谱应是连续的光谱
D.原子的核式结构模型彻底否定了经典电磁理论
BC
3.
(多选）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─10
g
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
(
)
A.
连续谱
B.
线状谱
C.
特征谱线
D.
任意一种光谱
BC