氢原子光谱
[探新知·基础练]
1.光谱定义
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。
2.分类
(1)线状谱:由一条条的亮线组成的光谱。
(2)连续谱:由连在一起的光带组成的光谱。
3.特征谱线
各种原子的发射光谱都是线状谱,且不同原子的亮线位置不同,故这些亮线称为原子的特征谱线。
4.光谱分析
由于每种原子都有自己的特征谱线,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。
[辨是非](对的划“√”,错的划“×”)
1.光谱分析可以利用连续光谱。(×)
2.利用光谱分析可以鉴别物质。(√)
[释疑难·对点练]
1.光谱的分类
2.太阳光谱
(1)太阳光谱的特点:在连续谱的背景上出现一些不连续的暗线,是一种吸收光谱。
(2)对太阳光谱的解释:阳光中含有各种颜色的光,但当阳光透过太阳的高层大气射向地球时,太阳高层大气中含有的元素会吸收它自己特征谱线的光,然后再向四面八方发射出去,到达地球的这些谱线看起来就暗了,这就形成了连续谱背景下的暗线。
3.光谱分析
(1)优点:灵敏度高,分析物质的最低量达10-10 g。
(2)应用:①应用光谱分析发现新元素;②鉴别物质的组成成分;研究太阳光谱时发现了太阳中存在钠、镁、铜、锌、镍等金属元素;③应用光谱分析鉴定食品优劣。
[特别提醒] 某种原子线状光谱中的亮线与其吸收光谱中的暗线是一一对应的,两者均可用来作光谱分析。
[试身手]
1.对原子光谱,下列说法不正确的是( )
A.原子光谱是不连续的
B.由于原子都是由原子核和电子组成的,所以各种原子的原子光谱是相同的
C.各种原子的原子结构不同,所以各种原子的原子光谱也不相同
D.分析物质发光的光谱,可以鉴别物质中含哪些元素
解析:选B 原子光谱为线状谱,A正确;各种原子都有自己的特征谱线,故B错误,C正确;据各种原子的特征谱线进行光谱分析可鉴别物质组成,D正确。故选B。
[探新知·基础练]
1.氢原子光谱的实验规律
(1)许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的,因此光谱研究是探索原子结构的一条重要途径。
(2)巴耳末公式:=R(-)(n=3,4,5,…)。
(3)巴耳末公式的意义: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。
2.经典理论的困难
(1)核式结构模型的成就: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。
(2)经典理论的困难: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。
[辨是非](对的划“√”,错的划“×”)
1.氢原子光谱的实验规律表明氢原子的光谱是连续光谱。(×)
2.由氢原子光谱的实验规律发现,经典物理学无法解释原子光谱的分立特征。(√)