1、 第三節第三節 氫原子光譜氫原子光譜早在早在1717世紀，牛頓就發現了日光世紀，牛頓就發現了日光通過三棱鏡后的色散現象，并把通過三棱鏡后的色散現象，并把實驗中得到的實驗中得到的彩色光帶彩色光帶叫做叫做光譜光譜一、光譜一、光譜光譜光譜是電磁輻射（不論是在可見光區域還是電磁輻射（不論是在可見光區域還是在不可見光區域）的波長成分和強度分是在不可見光區域）的波長成分和強度分布的記錄。有時只是波長成分的記錄。布的記錄。有時只是波長成分的記錄。發射光譜可分為兩類：發射光譜可分為兩類：連續光譜連續光譜和和明線光明線光譜譜。1.1.發射光譜發射光譜物體發光直接產生的光譜叫做物體發光直接產生的光譜叫做發射光發射

2、光譜。譜。 （1）連續光譜）連續光譜 連續分布連續分布的包含有從紅光到紫光的包含有從紅光到紫光各種色光的光譜叫做連續光譜。各種色光的光譜叫做連續光譜。熾熱的固體、液體和高壓氣體熾熱的固體、液體和高壓氣體的的發射光譜是連續光譜。例如白熾發射光譜是連續光譜。例如白熾燈絲發出的光、燭焰、熾熱的鋼燈絲發出的光、燭焰、熾熱的鋼水發出的光都形成連續光譜水發出的光都形成連續光譜。（2）明線光譜）明線光譜 只含有一些只含有一些不連續的亮線不連續的亮線的光譜叫做明線光的光譜叫做明線光譜。明線光譜中的亮線叫譜線，各條譜線對應譜。明線光譜中的亮線叫譜線，各條譜線對應不同波長的光。不同波長的光。稀薄氣體或金屬的蒸氣的

3、發射稀薄氣體或金屬的蒸氣的發射光譜光譜是明線光譜。明線光譜是由游離狀態的原是明線光譜。明線光譜是由游離狀態的原子發射的，所以也叫原子的光譜。實踐證明，子發射的，所以也叫原子的光譜。實踐證明，原子不同，發射的明線光譜也不同，每種原子原子不同，發射的明線光譜也不同，每種原子只能發出具有本身特征的某些波長的光，因此只能發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。明線光譜的譜線也叫原子的特征譜線。（3）吸收光譜）吸收光譜 高溫物體發出的白光（其中包含連續分布高溫物體發出的白光（其中包含連續分布的一切波長的光）通過物質時，某些波長的的一切波長的光）通過物質時，某些波長的光被物質

4、吸收后產生的光譜，叫做吸收光譜。光被物質吸收后產生的光譜，叫做吸收光譜。各種原子的吸收光譜中的每一條暗線都跟該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射光譜中的一條明線相對種原子的原子的發射光譜中的一條明線相對應。這表明，應。這表明，低溫氣體原子吸收的光，恰好低溫氣體原子吸收的光，恰好就是這種原子在高溫時發出的光就是這種原子在高溫時發出的光。因此吸收。因此吸收光譜中的暗譜線，也是原子的特征譜線。太光譜中的暗譜線，也是原子的特征譜線。太陽的光譜是吸收光譜。陽的光譜是吸收光譜。 光 譜發射光譜定義：由發光體直接產生的光譜連續光譜產生條件：熾熱的固體、液體和高壓氣體發 光形成的光譜的形

5、式：連續分布，一切波長的光都有線狀光譜（原子光譜）產生條件：稀薄氣體發光形成的光譜光譜形式：一些不連續的明線組成，不同元素的明線光譜不同（又叫特征光譜）吸收光譜定義：連續光譜中某些波長的光被物質吸收后產生的光譜產生條件：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，見到連續光譜背景上出現一些暗線（與特征譜線相對應） 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，因此可以根據由于每種原子都有自己的特征譜線，因此可以根據光譜來鑒別物質和確定的化學組成。這種方法叫做光光譜來鑒別物質和確定的化學組成。這種方法叫做光譜分析。譜分析。l 原子光譜的不連續性反映出原子結

6、構的不連續性，原子光譜的不連續性反映出原子結構的不連續性，所以光譜分析也可以用于探索原子的結構。所以光譜分析也可以用于探索原子的結構。氫原子是最簡單的原子，其光譜也最簡單。氫原子是最簡單的原子，其光譜也最簡單。二、氫原子光譜二、氫原子光譜221111()3,4,5,.2Rnnm7巴耳末公式 R=1.10 10里德伯常量按經典理論電子繞核旋轉，作加速運動，電子將按經典理論電子繞核旋轉，作加速運動，電子將不斷向四周輻射電磁波，它的能量不斷減小，從不斷向四周輻射電磁波，它的能量不斷減小，從而將逐漸靠近原子核，最后落入原子核中。而將逐漸靠近原子核，最后落入原子核中。軌道及轉動頻率不斷變化，輻射電磁波頻軌道及轉動頻率不斷變化，輻射電磁波頻率也是連續的，率也是連續的， 原子光譜應是連續的光譜。原子光譜應是連續的光譜。實驗表明原子相當穩定，這一結論與實驗