(7.5.1)--17.4氢原子光谱.pdf
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1、氢原子光谱氢原子光谱 原子光谱是研究和了解原子内部结构的重要方法原子光谱是研究和了解原子内部结构的重要方法 研究原子结构规律有两条途径:研究原子结构规律有两条途径:1 1 利用高能粒子轰击原子利用高能粒子轰击原子轰出未知粒子来研究轰出未知粒子来研究(高能物理高能物理);2 2 通过在外界激发下,原子的发射光谱来研究通过在外界激发下,原子的发射光谱来研究(光谱分析光谱分析)。一、一、氢原子光谱的实验规律氢原子光谱的实验规律,A 4340.5 0 =H ,A 4861.3 0 =H ,A 6562.8 0 =H c=规律一:氢原子光谱是彼此分裂的规律一:氢原子光谱是彼此分裂的线状光谱线状光谱,每一
2、条谱线具每一条谱线具有确定的波长有确定的波长 (或频率(或频率 )c光速光速 规律二:每一条谱线的波数都可以表示为两项之差规律二:每一条谱线的波数都可以表示为两项之差)()(nTkT=)11(122nkR=)(kT)(nT或或 就被称为就被称为光谱项光谱项,nk 里德伯常数里德伯常数 17100967761=mR里兹并合原理里兹并合原理 1=令:令:称为称为波数波数 即单位长度内完整波的个数即单位长度内完整波的个数 1=k、3的谱线系叫赖曼线系;(紫外)的谱线系叫赖曼线系;(紫外)2=n2=k3=k5=k、4的谱线系叫巴尔末线系;(可见)的谱线系叫巴尔末线系;(可见)3=n、5的谱线系叫帕邢线
3、系的谱线系叫帕邢线系 4=n、7的谱线系叫普芳德线系的谱线系叫普芳德线系 6=n规律三:规律三:取一定值时,取一定值时,取大于取大于 的各整数所对应的各条的各整数所对应的各条谱线构成一谱线构成一谱线系谱线系,每一谱线系都有一极限波长每一谱线系都有一极限波长 nkk)11(122nkR=4=k5、6的谱线系叫布拉开线系的谱线系叫布拉开线系 =n224nBn=nmB47.365=巴尔末系巴尔末系 当当n=3,4,5,n=3,4,5,时时,分别为,分别为H H ,H H ,H H ,等等谱线的波长谱线的波长 )121(422nBcc=)121(4122nB=18851885年,氢原子光谱在可见光部分
4、的规律年,氢原子光谱在可见光部分的规律 二、二、卢瑟福的原子有核模型卢瑟福的原子有核模型 1897年,年,JJ汤姆逊发现了汤姆逊发现了电子电子,人们认识到,人们认识到原子是有内部结构的原子是有内部结构的 1904年,汤姆逊提出了原子的一种模型(原子的年,汤姆逊提出了原子的一种模型(原子的实心球模型实心球模型)原子有核模型原子有核模型 1911年,卢瑟福为了证实汤姆逊的原子模型,做了年,卢瑟福为了证实汤姆逊的原子模型,做了 粒子散射实验粒子散射实验 原子的全部正电荷和几乎全部质量,都集中原子的全部正电荷和几乎全部质量,都集中在原子的中心,叫做原子核,核的半径大约在原子的中心,叫做原子核,核的半径
5、大约为为 ,电子围绕原子核做圆周运动,电子围绕原子核做圆周运动 m1510 按照经典电磁理论,电子绕核做加速运动时,要辐射电磁波,电磁按照经典电磁理论,电子绕核做加速运动时,要辐射电磁波,电磁波的频率就是电子绕核旋转的频率。由于辐射电磁波,电子的能量不断波的频率就是电子绕核旋转的频率。由于辐射电磁波,电子的能量不断地减少,转动频率不断地改变地减少,转动频率不断地改变 辐射电磁波的光谱是连续的辐射电磁波的光谱是连续的 问题问题 电子最终要塌缩到原子核上电子最终要塌缩到原子核上?三、三、玻尔氢原子量子论玻尔氢原子量子论 玻尔玻尔(Bohr)(1)定态假设:)定态假设:原子系统只能处在一系列具有不连
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- 7.5 17.4 氢原子 光谱
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