1、 1了解光谱、连续光谱和线状谱等概念。了解光谱、连续光谱和线状谱等概念。 2知道氢原子光谱的实验规律。知道氢原子光谱的实验规律。 3知道经典物理的困难在于无法解释原子的稳定性和光谱知道经典物理的困难在于无法解释原子的稳定性和光谱 分立特性。分立特性。 4让学生进一步体会物理规律是在接受实践检验的过程中让学生进一步体会物理规律是在接受实践检验的过程中 不断地发展和完善的。不断地发展和完善的。 本节教材是在了解光谱本节教材是在了解光谱、连续谱连续谱、线状谱的概念后线状谱的概念后，进进 一步介绍原子的特征光谱和光谱分析一步介绍原子的特征光谱和光谱分析，重点讲述氢光谱的实重点讲述氢光谱的实 验规律验规
2、律。 对于巴尔末公式应该明确对于巴尔末公式应该明确，该公式的出现不是为了让学该公式的出现不是为了让学 生练习计算生练习计算，而是与前面学习碰撞时的意图一样而是与前面学习碰撞时的意图一样，是为了从是为了从 公式看出物理量之间的关系公式看出物理量之间的关系、看出物理量变化的趋势看出物理量变化的趋势，即巴即巴 尔末公式以简洁的形式反映了氢原子辐射波长的分立特征尔末公式以简洁的形式反映了氢原子辐射波长的分立特征。 同时它为下一节氢原子能量分立性做了铺垫同时它为下一节氢原子能量分立性做了铺垫。而原子光谱的而原子光谱的 事实不能用经典物理学理论解释事实不能用经典物理学理论解释，必须建立新的原子模型必须建立
3、新的原子模型。 早在早在1717世纪，牛顿就发现了日光通过三棱镜后的色散现世纪，牛顿就发现了日光通过三棱镜后的色散现 象，并把实验中得到的象，并把实验中得到的彩色光带彩色光带叫做叫做光谱光谱。 光谱光谱是电磁辐射是电磁辐射( (不论是在可见光区域还是在不可见不论是在可见光区域还是在不可见 光区域光区域) )的波长成分和强度分布的记录。有时只是波长成的波长成分和强度分布的记录。有时只是波长成 分的记录。分的记录。 1. 发射光谱发射光谱 分类：分类：发射光谱可分为两类：发射光谱可分为两类：连续光谱连续光谱和和明线光谱明线光谱。 定义：定义：物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。物体发光直接产生的光
4、谱叫做发射光谱。 (1) 连续光谱连续光谱 连续分布连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱的包含有从红光到紫光各种色光的光谱 叫做连续光谱。叫做连续光谱。炽热的固体、液体和高压气体炽热的固体、液体和高压气体的发射的发射 光谱是连续光谱。光谱是连续光谱。 例如白炽灯丝发出的光、烛焰、炽热的钢水发出例如白炽灯丝发出的光、烛焰、炽热的钢水发出 的光都形成连续光谱。的光都形成连续光谱。 (2) 明线光谱明线光谱 只含有一些只含有一些不连续的亮线不连续的亮线的光谱叫做明线光谱。明线光的光谱叫做明线光谱。明线光 谱中的亮线叫谱线，各条谱线对应不同波长的光。谱中的亮线叫谱线，各条谱线对应不同波长的光。稀
5、薄气体稀薄气体 或金属的蒸气的发射光谱或金属的蒸气的发射光谱是明线光谱。是明线光谱。 明线光谱是由游离状态的原子发射的，所以也叫原子的明线光谱是由游离状态的原子发射的，所以也叫原子的 光谱。光谱。 实践证明，原子不同，发射的明线光谱也不同，每种原实践证明，原子不同，发射的明线光谱也不同，每种原 子只能发出具有本身特征的某些波长的光，因此子只能发出具有本身特征的某些波长的光，因此明线光谱的明线光谱的 谱线也叫原子的特征谱线。谱线也叫原子的特征谱线。 2. 吸收光谱吸收光谱 高温物体发出的白光高温物体发出的白光(其中包含连续分布的一切波长的其中包含连续分布的一切波长的 光光)通过物质时，某些波长的
6、光被物质吸收后产生的光谱，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。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，原子的发射光谱中的一条明线相对应。这表明，低温气体低温气体 原子吸收的光，恰好就是这种原子在高温时发出的光原子吸收的光，恰好就是这种原子在高温时发出的光。因。因 此吸收光谱中的暗谱线，也是原子的特征谱线。太阳的光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。谱是吸收光谱。 光光 谱谱 发 射 光 谱 发 射 光 谱 定义：由发光体直接产
7、生的光谱定义：由发光体直接产生的光谱 连续光谱连续光谱 产生条件：炽热的固体、液体和高压气体产生条件：炽热的固体、液体和高压气体 发光形成的发光形成的 光谱的形式：连续分布，一切波长的光都有光谱的形式：连续分布，一切波长的光都有 线状光谱线状光谱 (原子光谱原子光谱) 产生条件：稀薄气体发光形成的光谱产生条件：稀薄气体发光形成的光谱 光谱形式：一些不连续的明线组成，不同元素光谱形式：一些不连续的明线组成，不同元素 的明线光谱不同的明线光谱不同(又叫特征光谱又叫特征光谱) 吸 收 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定义：连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产
8、生的光谱 产生条件：炽热的白光通过温度较白光低的气体后，再色散产生条件：炽热的白光通过温度较白光低的气体后，再色散 形成的形成的 光谱形式：用分光镜观察时，见到连续光谱背景上出现一些光谱形式：用分光镜观察时，见到连续光谱背景上出现一些 暗线（与特征谱线相对应）暗线（与特征谱线相对应） 3. 光谱分析光谱分析 由于每种原子都有自己的特征谱线，因此可以根据由于每种原子都有自己的特征谱线，因此可以根据 光谱来鉴别物质和确定的化学组成。这种方法叫做光谱光谱来鉴别物质和确定的化学组成。这种方法叫做光谱 分析。分析。 原子光谱的不连续性反映出原子结构的不连续性，原子光谱的不连续性反映出原子结构的不连续性，
9、 所以光谱分析也可以用于探索原子的结构。所以光谱分析也可以用于探索原子的结构。 氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。 1 mR 7 7 =1.10 10=1.10 10 22 111 ()3,4,5,. 2 Rn n 巴耳末公式：巴耳末公式： 里德伯常量里德伯常量 按经典物理学电子绕核旋转，做加速运动，电子将不断按经典物理学电子绕核旋转，做加速运动，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。子核，最后落入原子核中。但事实上原子是
10、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，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。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 地解释了地解释了 粒子散射实验。但是。经典物理学既无法解释原粒子散射实验。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。子的稳定性，又无法解释原子光谱的分立特征。 1. 在实际生活中，我们可以通过光谱分析来鉴别物质在实际生活中，我们可以通过光谱分析
11、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和物质的组成成分。例如某样本中一种元素的含量达 到到 1010 g 时就可以被检测到。那么我们是通过分析下时就可以被检测到。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列哪种谱线来鉴别物质和物质的组成成分的 ( ) A. 连续谱连续谱 B. 线状谱线状谱 C. 特征谱线特征谱线 D. 任意一种光谱任意一种光谱 BC 2 . 下列说法正确的是下列说法正确的是 ( ) A. 通过光栅或棱镜可以把光按波长展开，从而获得光的波通过光栅或棱镜可以把光按波长展开，从而获得光的波 长成分的记录，这就是光谱。即光谱与光强度无关长成分的记
12、录，这就是光谱。即光谱与光强度无关 B. 通过光栅或棱镜可以把光按波长展开，从而获得光的波通过光栅或棱镜可以把光按波长展开，从而获得光的波 长成分和强度分布记录，这就是光谱。即光谱不仅记录了光长成分和强度分布记录，这就是光谱。即光谱不仅记录了光 的波长分布，还记录了强度分布的波长分布，还记录了强度分布 C. 在研究太阳光谱时发现太阳光谱中有许多暗线，这说明在研究太阳光谱时发现太阳光谱中有许多暗线，这说明 了太阳内部缺少对应的元素了太阳内部缺少对应的元素 D. 在研究太阳光谱时发现太阳光谱中有许多暗线，这些暗在研究太阳光谱时发现太阳光谱中有许多暗线，这些暗 线与某些元素的特征谱线相对应，这说明了太阳大气层内存线与某些元素的特征谱线相对应，这说明了太阳大气层内存 在对应的元素在对应的元素 BD 3. 根据巴耳末公式，指出氢原子光谱在可见光范围内波根据巴耳末公式，指出氢原子光谱在可见光范围内波 长最长的两条谱线所对应的长最长的两条谱线所对应的 n，这两条谱线的波长各是多，这两条谱线的波长各是多 少？氢原子光谱有什么特点？少？氢原子光谱有什么特点？ 氢原子在可见光范围内的谱线为不连续的明线氢原子在可见光范围内的谱线为不连续的明线
