湯 姆 生 通 過 陰 極 射 線 管 ， 發(fā) 現(xiàn) 了 電 子 并 測 出 其 荷質(zhì) 比 。 粒 子 的 散 射 實 驗 使 我 們 知 道 原 子 具 有 核 式 結(jié) 構(gòu) ，但 電 子 在 核 的 周 圍 怎 樣 運 動 ？ 它 的 能 量 怎 樣 變 化 ？ 課 標 定 位學(xué) 習(xí) 目 標 ：1.知 道 什 么 是 光 譜 ， 什 么 是 線 狀 譜 ， 什 么 是連 續(xù) 譜 2 知 道 光 譜 分 析 的 應(yīng) 用 3 知 道 氫 原 子 光 譜 的 實 驗 規(guī) 律 及 巴 爾 末 公式 ， 知 道 經(jīng) 典 電 磁 理 論 的 困 難 重 點 難 點 ：1.線 狀 譜 與 連 續(xù) 譜 的 區(qū) 別 2 氫 原 子 光 譜 的 實 驗 規(guī) 律 早 在 17世 紀 ， 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 驗 中 得 到 的 彩 色 光 帶 叫 做 光 譜 平 行 光 管標 度 管三 棱 鏡觀 察 管分 光 鏡 分 光 鏡 原 理 分 析 標 度 管 2 分 類 ： 有 些 光 譜 是 一 條 條 的 亮 線 ， 這 樣 的 亮 線 叫_， 這 樣 的 光 譜 叫 _ 有 的 光 譜 不 是 一條 條 分 立 的 譜 線 ， 而 是 連 續(xù) 在 一 起 的 光 帶 ， 這 樣 的光 譜 叫 做 _ 波 長譜 線 線 狀 譜連 續(xù) 譜一 、 光 譜1 定 義 ： 按 照 光 的 _和 強 度 分 布 的 展 開 排 列 的記 錄 ， 即 光 譜 光 譜 是 用 光 柵 或 棱 鏡 可 以 把 光 按 波 長 展 開3 特 征 光 譜 ： 各 種 原 子 的 發(fā) 射 光 譜 都 是 線 狀 譜 ， 說明 原 子 只 發(fā) 射 _的 光 不 同 原 子 發(fā) 射 的 線 狀譜 的 亮 線 位 置 不 同 ， 說 明 不 同 原 子 _是 不 一樣 的 ， 因 此 這 些 _稱 為 原 子 的 特 征 譜 線 4 光 譜 分 析 ： 利 用 原 子 的 _來 鑒 別 物 質(zhì) 和確 定 物 質(zhì) 的 組 成 成 分 ， 這 種 方 法 叫 做 光 譜 分 析 特 定 頻 率 發(fā) 光 頻 率亮 線 特 征 譜 線 （ 1） 連 續(xù) 光 譜 定 義 ： 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 特 點 ： 其 光 譜 是 連 在 一 起 的 光 帶 產(chǎn) 生 ： 熾 熱 的 固 體 、 液 體 及 高 壓 氣 體 發(fā) 射 的 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 。 （ 2） 線 狀 譜 ： 定 義 ： 只 含 有 一 些 不 連 續(xù) 的 亮 線 的 光 譜 叫 做 線 狀 譜 。 線狀 譜 中 的 亮 線 叫 譜 線 ， 各 條 譜 線 對 應(yīng) 不 同 波 長 的 光 。 產(chǎn) 生 ： 稀 薄 氣 體 或 金 屬 蒸 氣 的 發(fā) 射 光 譜 是 明 線 光 譜 。線 狀 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 2.線 狀 譜 和 連 續(xù) 譜 的 不 同 之 處 觀 察 氫 原 子 的 光 譜 實 驗 ：1.裝 置 ： 高 壓 發(fā) 生 器23kv氫 氣 光 譜 管分 光 鏡 明 線 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 ， 所 以 也叫 原 子 的 光 譜 。 實 踐 證 明 ， 原 子 不 同 ， 發(fā) 射 的 明 線 光譜 也 不 同 ， 每 種 原 子 只 能 發(fā) 出 具 有 本 身 特 征 的 某 些 波長 的 光 ， 因 此 明 線 光 譜 的 譜 線 也 叫 原 子 的 特 征 譜 線 。2、 氫 氣 發(fā) 光 時 的 光 譜光 譜 特 點 ：1.不 連 續(xù) ， 只 是 些 亮 線 組 成2.不 同 色 ， 每 種 顏 色 對 應(yīng) 著 一 種 波 長3.不 等 距 ， 相 鄰 兩 種 光 的 波 長 間 距 不 相 同 發(fā) 射 光 譜 可 分 為 兩 類 ： 連 續(xù) 光 譜 和 明 線 光 譜 。物 體 發(fā) 光 直 接 產(chǎn) 生 的 光 譜 叫 做 發(fā) 射 光 譜 。二 、 光 譜 分 類 ：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 。2.吸 收 光 譜 ：成 因 ： 由 高 壓 氣 體 或 熾 熱 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 溫 度 較 低 的 氣 體 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 。特 點 ： 在 連 續(xù) 光 譜 上缺 失 了 某 些 成 份 的 光3.發(fā) 射 光 譜 與 吸 收 光 譜 的 對 應(yīng) 關(guān) 系 ：此 光 譜 圖 有 何 特 點 ？ 各 種 原 子 的 吸 收 光 譜 中 的 每 一 條 暗 線 都 跟 該 種 原 子 的 原子 的 發(fā) 射 光 譜 中 的 一 條 明 線 相 對 應(yīng) 。 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 ， 也 是 原 子 的 特 征 譜 線 。太 陽 的 光 譜 是 吸 收 光 譜 。 太 陽 光 譜 ：(1)太 陽 光 譜 的 特 點 ： 在 連 續(xù) 譜 的 背 景 上 出 現(xiàn) 一 些 不 連 續(xù) 的 暗線 ， 是 一 種 吸 收 光 譜 .(2)對 太 陽 光 譜 的 解 釋 ： 陽 光 中 含 有 各 種 顏 色 的 光 ， 但 當(dāng) 陽 光透 過 太 陽 的 高 層 大 氣 射 向 地 球 時 ， 太 陽 高 層 大 氣 中 含 有 的 元素 會 吸 收 它 自 己 特 征 譜 線 的 光 ， 然 后 再 向 四 面 八 方 發(fā) 射 出 去 ，到 達 地 球 的 這 些 譜 線 看 起 來 就 暗 了 ， 這 就 形 成 了 連 續(xù) 譜 背 景下 的 暗 線 . 【 典 例 1】 關(guān) 于 太 陽 光 譜 ,下 列 說 法 正 確 的 是 ( )A.太 陽 光 譜 是 吸 收 光 譜B.太 陽 光 譜 中 的 暗 線 ,是 太 陽 光 經(jīng) 過 太 陽 大 氣 層 時 某 些 特 定 頻率 的 光 被 吸 收 后 而 產(chǎn) 生 的C.根 據(jù) 太 陽 光 譜 中 的 暗 線 ,可 以 分 析 太 陽 的 物 質(zhì) 組 成D.根 據(jù) 太 陽 光 譜 中 的 暗 線 ,可 以 分 析 地 球 大 氣 層 中 含 有 哪 些 元素 【 解 題 指 導(dǎo) 】 解 答 該 題 的 關(guān) 鍵 是 理 解 太 陽 光 譜 的 形 成 機理 ， 知 道 太 陽 光 譜 是 太 陽 光 經(jīng) 過 太 陽 大 氣 后 產(chǎn) 生 的 .【 標 準 解 答 】 選 A、 B.太 陽 是 高 溫 物 體 ,它 發(fā) 出 的 白 光 通 過 溫 度較 低 的 太 陽 大 氣 層 時 ,某 些 特 定 頻 率 的 光 會 被 太 陽 大 氣 層 中 的某 些 元 素 吸 收 ,故 我 們 觀 察 到 的 太 陽 光 譜 是 吸 收 光 譜 ,因 此 ,選項 A、 B正 確 .分 析 太 陽 的 吸 收 光 譜 ， 可 知 太 陽 大 氣 層 的 物 質(zhì) 組 成 ， 而 某 種 物質(zhì) 要 觀 測 到 它 的 吸 收 光 譜 ， 要 求 它 的 溫 度 不 能 太 低 ， 也 不 能 太高 ， 否 則 會 直 接 發(fā) 光 ， 由 于 地 球 大 氣 層 的 溫 度 很 低 ， 太 陽 光 通過 地 球 大 氣 層 時 不 會 被 地 球 大 氣 層 中 的 物 質(zhì) 原 子 吸 收 ， 故 選 項C、 D錯 誤 . 【 規(guī) 律 方 法 】 光 譜 問 題 的 分 析 方 法解 決 光 譜 和 光 譜 分 析 的 問 題 ， 應(yīng) 從 分 析 光 譜 成 因 入 手 ， 理 解不 同 譜 線 的 特 征 .(1)連 續(xù) 譜 和 線 狀 譜 都 是 物 體 直 接 發(fā) 光 產(chǎn) 生 的 光 譜 ,同 屬 發(fā) 射光 譜 .連 續(xù) 譜 由 熾 熱 的 固 體 、 液 體 和 高 壓 氣 體 直 接 發(fā) 光 形 成 ,光 譜 為 一 條 光 帶 ,含 有 各 種 頻 率 的 光 .線 狀 譜 是 由 稀 薄 氣 體 或金 屬 蒸 氣 產(chǎn) 生 的 .光 譜 是 一 些 不 連 續(xù) 的 亮 線 ,僅 含 有 一 些 特 定頻 率 的 光 .線 狀 譜 中 每 條 光 譜 線 對 應(yīng) 著 一 種 頻 率 ,不 同 元 素 的原 子 產(chǎn) 生 的 線 狀 譜 不 同 ,因 而 可 以 用 線 狀 譜 來 確 定 物 質(zhì) 的 成 分 .(2)太 陽 光 譜 是 吸 收 光 譜 .吸 收 光 譜 是 由 高 溫 物 體 發(fā) 出 的 白 光通 過 低 溫 物 質(zhì) ,某 些 波 長 的 光 被 吸 收 后 產(chǎn) 生 的 光 譜 ,光 譜 是 在 連 續(xù) 譜 的 背 景 下 有 若 干 暗 線 ,而 這 些 暗 線 與 線 狀 譜 的 亮 線 一 一對 應(yīng) ,因 而 吸 收 光 譜 中 的 暗 線 也 是 該 元 素 原 子 的 特 征 譜 線 . 【 變 式 訓(xùn) 練 】 下 列 關(guān) 于 光 譜 和 光 譜 分 析 的 說 法 中 ， 正 確 的 是 ( )A.太 陽 光 譜 和 白 熾 燈 光 譜 都 是 線 狀 譜B.煤 氣 燈 火 焰 中 燃 燒 的 鈉 蒸 氣 或 霓 虹 燈 產(chǎn) 生 的 光 譜 都 是 線 狀 譜C.進 行 光 譜 分 析 時 ， 可 以 用 線 狀 譜 ， 不 能 用 連 續(xù) 光 譜D.我 們 能 通 過 光 譜 分 析 鑒 別 月 球 的 物 質(zhì) 成 分【 解 析 】 選 B、 C.太 陽 光 譜 中 的 暗 線 是 太 陽 發(fā) 出 的 連 續(xù) 光 譜 經(jīng) 過太 陽 大 氣 層 時 產(chǎn) 生 的 吸 收 光 譜 ， 正 是 太 陽 發(fā) 出 的 光 譜 被 太 陽 大 氣層 中 存 在 的 對 應(yīng) 元 素 吸 收 所 致 ， 白 熾 燈 發(fā) 出 的 是 連 續(xù) 光 譜 ， A項錯 誤 ； 月 球 本 身 不 會 發(fā) 光 ， 靠 反 射 太 陽 光 才 能 使 我 們 看 到 它 ， 所以 不 能 通 過 光 譜 分 析 鑒 別 月 球 的 物 質(zhì) 成 分 ， D項 錯 誤 ； 光 譜 分 析 只 能 是 明 線 光 譜 和 吸 收 光 譜 ， 連 續(xù) 光 譜 是 不 能 用 來 作 光 譜 分 析 的 ，所 以 C項 正 確 ； 煤 氣 燈 火 焰 中 燃 燒 的 鈉 蒸 氣 或 霓 虹 燈 都 是 稀 薄 氣體 發(fā) 出 的 光 ， 產(chǎn) 生 的 光 譜 都 是 線 狀 譜 ， B項 正 確 . 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) ） 各種光譜的特點及成因： 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 。 優(yōu) 點 ： 靈 敏 度 高 ； 分 析 物 質(zhì) 的 最 低 量 達 10 10 g. 應(yīng) 用 ： 應(yīng) 用 光 譜 分 析 發(fā) 現(xiàn) 新 元 素 ； 鑒 別 物體 的 物 質(zhì) 成 分 ； 研 究 太 陽 光 譜 時 發(fā) 現(xiàn) 了 太 陽 中存 在 鈉 、 鎂 、 銅 、 鋅 、 鎳 等 金 屬 元 素 . 應(yīng) 用 光譜 分 析 鑒 定 食 品 優(yōu) 劣 . 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) 。 氫 原 子 是 最 簡 單 的 原 子 ， 其 光 譜 也 最 簡 單 。三 、 氫 原 子 光 譜紅 綠 巴 耳 末 （ 瑞 士 中 學(xué) 數(shù) 學(xué) 老 師 ） 的 研 究 巴 耳 末 公 式 原 子 結(jié) 構(gòu)3.巴 耳 末 公 式 的 意 義 ： 以 簡 潔 的 形 式 反 映 了 氫 原 子 的 線 狀光 譜 ， 即 輻 射 波 長 的 _特 征分 立 【 典 例 2】 巴 耳 末 通 過 對 氫 光 譜 的 研 究 總 結(jié) 出 巴 耳 末 公 式 (n 3， 4， 5， )， 對 此 ， 下 列 說 法 正 確 的是 ( )A.巴 耳 末 依 據(jù) 核 式 結(jié) 構(gòu) 理 論 總 結(jié) 出 巴 耳 末 公 式B.巴 耳 末 公 式 反 映 了 氫 原 子 發(fā) 光 的 連 續(xù) 性C.巴 耳 末 依 據(jù) 氫 光 譜 的 分 析 總 結(jié) 出 巴 耳 末 公 式D.巴 耳 末 公 式 準 確 反 映 了 氫 原 子 發(fā) 光 的 實 際 ， 其 波 長 的分 立 值 并 不 是 人 為 規(guī) 定 的2 21 1 1R( )2 n 【 解 題 指 導(dǎo) 】 解 答 該 題 應(yīng) 注 意 以 下 幾 點 ：(1)巴 耳 末 公 式 的 由 來 ，(2)巴 耳 末 公 式 反 映 氫 原 子 的 發(fā) 光 分 立 性 .【 標 準 解 答 】 選 C.巴 耳 末 公 式 只 確 定 了 氫 原 子 發(fā) 光 中 的一 個 線 系 波 長 ， 不 能 描 述 氫 原 子 發(fā) 出 的 各 種 光 的 波 長 ，也 不 能 描 述 其 他 原 子 發(fā) 出 的 光 .故 A、 D錯 ， 巴 耳 末 公 式 是由 當(dāng) 時 已 知 的 可 見 光 中 的 部 分 譜 線 總 結(jié) 出 來 的 ， 但 它 適用 于 整 個 巴 耳 末 線 系 ， 包 括 可 見 光 和 紫 外 線 ， 故 B錯 C對 .【 規(guī) 律 方 法 】 巴 耳 末 公 式 的 應(yīng) 用 方 法 及 注 意 問 題(1)巴 耳 末 公 式 反 映 氫 原 子 發(fā) 光 的 規(guī) 律 特 征 ， 不 能 描 述 其 他原 子 .(2)公 式 中 n只 能 取 整 數(shù) ， 不 能 連 續(xù) 取 值 ， 因 此 波 長 也 只 是 分立 的 值 .(3)公 式 是 在 對 可 見 光 區(qū) 的 四 條 譜 線 分 析 總 結(jié) 出 的 ， 在 紫 外區(qū) 的 譜 線 也 適 用 . (4)應(yīng) 用 時 熟 記 公 式 ， 當(dāng) n取 不 同 值 時 求 出 一 一 對 應(yīng) 的 波 長 . 【 變 式 訓(xùn) 練 】 關(guān) 于 巴 耳 末 公 式 n=3,4,5, 的理 解 ， 正 確 的 是 ( )A.此 公 式 只 適 用 于 氫 原 子 發(fā) 光B.公 式 中 的 n可 以 是 任 意 數(shù) ， 故 氫 原 子 發(fā) 光 的 波 長 是 任 意 的C.公 式 中 的 n是 大 于 等 于 3的 正 整 數(shù) ， 所 以 氫 原 子 光 譜 不 是 連 續(xù)的D.該 公 式 包 含 了 氫 原 子 的 所 有 光 譜 線 2 21 1 1R( ),2 n 【 解 析 】 選 A、 C.巴 耳 末 公 式 是 分 析 氫 原 子 的 譜 線 得 到 的 一 個公 式 ， 它 只 反 映 氫 原 子 譜 線 的 一 個 線 系 ， 故 A對 D錯 ， 公 式 中的 n只 能 取 不 小 于 3的 正 整 數(shù) ， B錯 C對 . 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 動輻 射 電 磁 波電 子 軌 道 半 徑 連 續(xù) 變 小原 子 不 穩(wěn) 定 輻 射 電 磁 波 頻 率 連 續(xù) 變 化事 實 上 ： 原 子 是 穩(wěn) 定 的 原 子 光 譜 是 線 狀 譜盧 瑟 福 原 子 核 式 模 型 無 法 解 釋 氫 原 子 光 譜 的 規(guī) 律 。 經(jīng) 典 理 論 的 困 難1 核 式 結(jié) 構(gòu) 模 型 的 成 就 ： 正 確 地 指 出 了 原子 核 的 存 在 ， 很 好 地 解 釋 了 _實驗 2 困 難 ： 經(jīng) 典 物 理 學(xué) 既 無 法 解 釋 原 子 的_， 又 無 法 解 釋 原 子 光 譜 的_ 粒 散 射穩(wěn) 定 性分 立 特 征 課 堂 互 動 講 練對 原 子 光 譜 的 理 解對 原 子 光 譜 ， 下 列 說 法 正 確 的 是 ( )A 原 子 光 譜 是 不 連 續(xù) 的B 由 于 原 子 都 是 由 原 子 核 和 電 子 組 成 的 ， 所 以 各種 原 子 的 原 子 光 譜 是 相 同 的C 各 種 原 子 的 原 子 結(jié) 構(gòu) 不 同 ， 所 以 各 種 原 子 的 原子 光 譜 也 不 相 同D 分 析 物 質(zhì) 發(fā) 光 的 光 譜 ， 可 以 鑒 別 物 質(zhì) 中 含 哪 些元 素【 精 講 精 析 】 原 子 光 譜 為 線 狀 譜 ， A正 確 ； 各 種 原 子都 有 自 己 的 特 征 譜 線 ， 故 B錯 C對 ； 根 據(jù) 各 種 原 子 的 特 征譜 線 進 行 光 譜 分 析 可 鑒 別 物 質(zhì) 組 成 ， D正 確 【 思 維 總 結(jié) 】 正 確 把 握 原 子 光 譜 的 特 征 和 作 用 ， 此 類問 題 就 會 迎 刃 而 解 ACD 變 式 訓(xùn) 練 1 下 列 說 法 中 正 確 的 是 ( )A 熾 熱 的 固 體 、 液 體 和 高 壓 氣 體 發(fā) 出 的 光 形 成 連續(xù) 光 譜B 各 種 原 子 的 明 線 光 譜 中 的 明 線 和 它 吸 收 光 譜 中的 暗 線 必 定 一 一 對 應(yīng)C 氣 體 發(fā) 出 的 光 只 能 產(chǎn) 生 明 線 光 譜D 甲 物 質(zhì) 發(fā) 出 的 白 光 通 過 乙 物 質(zhì) 的 蒸 氣 形 成 的 是甲 物 質(zhì) 的 吸 收 光 譜解 析 ： 選 AB.對 照 連 續(xù) 光 譜 的 特 征 和 產(chǎn) 生 機 理 可 知A選 項 正 確 ； 由 吸 收 光 譜 特 征 知 B選 項 正 確 ； 高 壓 氣體 發(fā) 出 的 光 是 連 續(xù) 光 譜 ， 低 壓 稀 薄 氣 體 發(fā) 出 的 光 是明 線 光 譜 ， 因 此 C選 項 錯 誤 ； 甲 物 質(zhì) 發(fā) 出 的 白 光 通過 乙 物 質(zhì) 的 蒸 氣 ， 其 中 有 部 分 波 長 的 光 被 乙 物 質(zhì) 的原 子 吸 收 ， 所 以 這 樣 形 成 的 是 乙 物 質(zhì) 的 吸 收 光 譜 ，D選 項 錯 誤 氫 原 子 光 譜 在 可 見 光 的 范 圍 內(nèi) 有 兩 條 譜 線 ， 其 波 長 分 別為 654.55 10-9 m和 484.85 10-9 m， 根 據(jù) 巴 耳 末 公 式 ， 求 所對 應(yīng) 的 n. 氫 原 子 光 譜 問 題 的 計 算【 解 題 指 導(dǎo) 】 根 據(jù) 給 出 的 光 譜 線 對 應(yīng) 的 波 長 應(yīng) 用 巴 耳 末 公 式確 定 出 n.【 標 準 解 答 】 據(jù) 巴 耳 末 公 式 得 解 得 n 1=3, 解 得 n2=4.答 案 ： 3、 4 2 21 1 1R( )2 n 91654.55 10 7 2 211 11.10 10 ( ),2 n 79 2 221 1 11.10 10 ( ),484.85 10 2 n 已 知 氫 原 子 光 譜 中 巴 耳 末 系 第 一 條 譜 線 H的 波 長 為 656.5 nm， 求 ：(1)試 推 算 里 德 伯 常 量 的 值 (2)利 用 巴 耳 末 公 式 求 其 中 第 四 條 譜 線 的 波 長 和 對應(yīng) 光 子 的 能 量 氫 原 子 光 譜 的 實 驗 規(guī) 律 一 、 選 擇 題1.關(guān) 于 原 子 光 譜 ,下 列 說 法 正 確 的 是 ( )A.原 子 光 譜 是 不 連 續(xù) 的 ,是 由 若 干 頻 率 的 光 組 成 的B.大 量 原 子 發(fā) 光 的 光 譜 是 連 續(xù) 的 ,少 量 原 子 發(fā) 光 的 光 譜 是 不連 續(xù) 的C.由 于 原 子 都 是 由 原 子 核 和 核 外 電 子 組 成 的 ,所 以 各 種 原 子的 原 子 光 譜 是 相 同 的D.由 于 各 種 原 子 結(jié) 構(gòu) 不 同 ,所 以 各 種 原 子 的 原 子 光 譜 也 不 相同【 解 析 】 選 A、 D.原 子 光 譜 是 線 狀 譜 ， 光 譜 是 一 系列 不 連 續(xù) 的 亮 線 ， 每 條 亮 線 對 應(yīng) 一 個 頻 率 ， 原 子 光譜 是 由 若 干 頻 率 的 光 組 成 的 ， 故 A對 ,B錯 ； 各 種 原子 都 有 自 己 的 特 征 譜 線 ， 不 同 元 素 的 原 子 特 征 譜 線不 同 ， 故 C錯 ， D對 . 2.(2011湖 州 高 二 檢 測 )關(guān) 于 光 譜 ， 下 列 說 法 正 確 的 是 ( )A.大 量 原 子 發(fā) 出 的 光 譜 是 連 續(xù) 譜 ， 少 量 原 子 發(fā) 出 的 光 譜是 線 狀 譜B.線 狀 譜 由 不 連 續(xù) 的 若 干 波 長 的 光 組 成C.作 光 譜 分 析 時 只 能 用 發(fā) 射 光 譜 ， 不 能 用 吸 收 光 譜D.作 光 譜 分 析 時 只 能 用 吸 收 光 譜 ， 不 能 用 發(fā) 射 光 譜【 解 析 】 選 B.原 子 發(fā) 出 的 光 譜 是 特 征 光 譜 ， 是 線 狀 譜 ， A錯 ； 線 狀 譜 只 包 含 對 應(yīng) 波 長 的 若 干 光 ， B對 ； 作 光 譜 分 析一 定 要 用 線 狀 譜 ， 既 可 以 是 發(fā) 射 光 譜 也 可 以 是 吸 收 光 譜 ，C、 D錯 . 3.關(guān) 于 光 譜 ， 下 列 說 法 正 確 的 是 ( )A.一 切 光 源 發(fā) 出 的 光 譜 都 是 連 續(xù) 譜B.一 切 光 源 發(fā) 出 的 光 譜 都 是 線 狀 譜C.稀 薄 氣 體 發(fā) 出 的 光 譜 是 線 狀 譜D.月 亮 的 光 譜 是 連 續(xù) 譜【 解 析 】 選 C.稀 薄 氣 體 發(fā) 出 的 光 譜 是 線 狀 譜 ， 故 A錯 C對 ，月 亮 本 身 不 發(fā) 光 ， 它 反 射 太 陽 光 ， 而 太 陽 光 是 吸 收 光 譜 ，所 以 月 亮 光 是 吸 收 光 譜 ， D錯 ， 高 溫 物 體 發(fā) 射 的 是 連 續(xù) 譜 ，如 白 熾 燈 ， 故 B錯 . 4.下 列 關(guān) 于 光 譜 的 說 法 正 確 的 是 ( )A.熾 熱 固 體 、 液 體 和 高 壓 氣 體 發(fā) 出 的 光 譜 是 連 續(xù) 譜B.各 種 原 子 的 線 狀 譜 中 的 明 線 和 它 的 吸 收 譜 中 的 暗 線 必定 一 一 對 應(yīng)C.氣 體 發(fā) 出 的 光 只 能 產(chǎn) 生 線 狀 譜D.甲 物 質(zhì) 發(fā) 出 的 白 光 通 過 低 溫 的 乙 物 質(zhì) 蒸 氣 可 得 到 甲 物質(zhì) 的 吸 收 光 譜【 解 析 】 選 A.由 于 通 常 看 到 的 吸 收 光 譜 中 的 暗 線 比 線 狀譜 中 的 明 線 要 少 一 些 ， 所 以 B不 對 .而 氣 體 發(fā) 光 時 ， 若 是高 壓 氣 體 發(fā) 光 形 成 連 續(xù) 光 譜 ， 若 是 稀 薄 氣 體 發(fā) 光 形 成 線狀 譜 ， 故 C也 不 對 .甲 物 質(zhì) 發(fā) 出 的 白 光 通 過 低 溫 的 乙 物 質(zhì)蒸 氣 后 ， 得 到 的 是 乙 物 質(zhì) 的 吸 收 光 譜 ， 所 以 D錯 誤 ,答 案為 A. 5.對 于 巴 耳 末 公 式 下 列 說 法 正 確 的 是 ( )A.所 有 氫 原 子 光 譜 的 波 長 都 與 巴 耳 末 公 式 相 對 應(yīng)B.巴 耳 末 公 式 只 確 定 了 氫 原 子 發(fā) 光 的 可 見 光 部 分 的 光 的波 長C.巴 耳 末 公 式 確 定 了 氫 原 子 發(fā) 光 的 一 個 線 系 的 波 長 ,其 中既 有 可 見 光 ,又 有 紫 外 光D.巴 耳 末 公 式 確 定 了 各 種 原 子 發(fā) 光 中 的 光 的 波 長【 解 析 】 選 C.巴 耳 末 公 式 只 確 定 了 氫 原 子 發(fā) 光 中 一 個 線系 波 長 ， 不 能 描 述 氫 原 子 發(fā) 出 的 各 種 波 長 ， 也 不 能 描 述其 他 原 子 的 發(fā) 光 ， A、 D錯 誤 ； 巴 耳 末 公 式 是 由 當(dāng) 時 已 知的 可 見 光 中 的 部 分 譜 線 總 結(jié) 出 來 的 ， 但 它 適 用 于 整 個 巴耳 末 線 系 ， 該 線 系 包 括 可 見 光 和 紫 外 光 ， B錯 誤 ， C正 確 . 6.(2011常 州 高 二 檢 測 )利 用 光 譜 分 析 的 方 法 能 夠 鑒 別 物 質(zhì) 和確 定 物 質(zhì) 的 組 成 成 分 ， 關(guān) 于 光 譜 分 析 下 列 說 法 正 確 的 是 ( )A.利 用 高 溫 物 體 的 連 續(xù) 譜 就 可 鑒 別 其 組 成 成 分B.利 用 物 質(zhì) 的 線 狀 譜 就 可 鑒 別 其 組 成 成 分C.高 溫 物 體 發(fā) 出 的 光 通 過 物 質(zhì) 后 的 光 譜 上 的 暗 線 反 映 了 高 溫物 體 的 組 成 成 分D.同 一 種 物 質(zhì) 的 線 狀 譜 與 吸 收 光 譜 上 的 暗 線 由 于 光 譜 的 不 同 ，它 們 沒 有 關(guān) 系【 解 析 】 選 B.由 于 高 溫 物 體 的 光 譜 包 括 了 各 種 頻 率 的 光 ，與 其 組 成 成 分 無 關(guān) ， 故 A錯 誤 ； 某 種 物 質(zhì) 發(fā) 光 的 線 狀 譜 中的 明 線 與 某 種 原 子 發(fā) 出 的 某 頻 率 的 光 有 關(guān) ， 通 過 這 些 明線 與 原 子 的 特 征 譜 線 對 照 ， 即 可 確 定 物 質(zhì) 的 組 成 成 分 ， B正 確 ； 高 溫 物 體 發(fā) 出 的 光 通 過 物 質(zhì) 后 某 些 頻 率 的 光 被 吸收 而 形 成 暗 線 ， 這 些 暗 線 與 所 通 過 的 物 質(zhì) 有 關(guān) ， C錯 誤 ；某 種 物 質(zhì) 發(fā) 出 某 種 頻 率 的 光 ， 當(dāng) 光 通 過 這 種 物 質(zhì) 時 它 也 會 吸 收 這 種 頻 率 的 光 ， 因 此 線 狀 譜 中 的 亮 線 與 吸 收 光 譜中 的 暗 線 相 對 應(yīng) ， D錯 誤 . 7.氫 原 子 光 譜 巴 耳 末 系 最 小 波 長 與 最 大 波 長 之 比 為 ( )【 解 析 】 選 A.由 巴 耳 末 公 式 n 3， 4， 5，當(dāng) n 時 ， 最 小 波 長 當(dāng) n 3時 ， 最 大 波 長5 4 7 2A. B. C. D.9 9 9 9 2 21 1 1R( )2 n ，211 1R2 ，12 22 21 1 1 5R( ) .2 3 9 ， 得 8.太 陽 光 的 光 譜 中 有 許 多 暗 線 ， 它 們 對 應(yīng) 著 某 些 元 素 的特 征 譜 線 ， 產(chǎn) 生 這 些 暗 線 是 由 于 ( )A.太 陽 表 面 大 氣 層 中 缺 少 相 應(yīng) 的 元 素B.太 陽 內(nèi) 部 缺 少 相 應(yīng) 的 元 素C.太 陽 表 面 大 氣 層 中 存 在 著 相 應(yīng) 的 元 素D.地 球 大 氣 層 中 存 在 著 相 應(yīng) 的 元 素【 解 析 】 選 C.吸 收 光 譜 的 暗 線 是 連 續(xù) 光 譜 中 某 些 波 長 的光 被 物 質(zhì) 吸 收 后 產(chǎn) 生 的 .太 陽 光 的 吸 收 光 譜 ， 是 當(dāng) 太 陽 內(nèi)部 發(fā) 出 的 強 光 經(jīng) 較 低 溫 度 的 太 陽 大 氣 層 時 ， 某 些 波 長 的光 被 太 陽 大 氣 層 含 有 的 元 素 吸 收 而 產(chǎn) 生 的 ， 因 此 正 確 答案 為 C. 【 解 析 】 根 據(jù) 巴 耳 末 公 式 ：當(dāng) n=3時 波 長 最 長 ， 其 值 為當(dāng) n= 時 ， 波 長 最 短 ， 其 值 為2 2 2 21 1 1 1R( ),n 3,4,5, 1 12 n R( )2 n 可 得 72 21 1 1 m1 1 5 5R( ) R 1.10 102 n 36 36 76.55 10 m 721 4 4 m1 R 1.10 10R( 0)2 73.64 10 m.二 、 非 選 擇 題9.試 計 算 氫 原 子 光 譜 中 巴 耳 末 系 的 最 長 波 和 最 短 波 的 波長 各 是 多 少 ？ 10.氫 原 子 光 譜 除 了 巴 耳 末 系 外 ， 還 有 賴 曼 系 、 帕 邢 系 等 ，其 中 帕 邢 系 的 公 式 為 n 4， 5， 6,， R 1.10 107 m-1.若 已 知 帕 邢 系 的 氫 原 子 光 譜 在 紅 外 線 區(qū) 域 ， 試 求 ：(1)n 7時 ， 對 應(yīng) 的 波 長 ；(2)帕 邢 系 形 成 的 譜 線 在 真 空 中 的 波 速 為 多 大 ？ n=7時 ， 傳播 頻 率 為 多 大 ？ 2 21 1 1R(3 n )， 【 解 析 】 (1)由 帕 邢 系 公 式 ，當(dāng) n=7時 ， 得 =1.00 10-6 m.(2)由 帕 邢 系 形 成 的 譜 線 在 紅 外 區(qū) 域 ， 而 紅 外 線 屬 于 電 磁波 ， 在 真 空 中 以 光 速 傳 播 ， 故 波 速 為 光 速 c 3 108 m/s,由 v f， 得 2 21 1 1R(3 n )，T 8 146v c 3 10f Hz 3 10 Hz.1.00 10