氢原子光谱

一、光谱

1、光谱

用光栅或棱镜可以把光按波长展开,获得光的波长(频率)和强度分布的记录,即光谱.

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2、光谱分类

(1)线状谱:光谱由一条条的亮线(谱线)组成。

由稀薄气体和金属蒸气产生的光谱为线状谱,各种原子的发射光谱都是线状谱。

(2)连续谱:光谱是由连在一起的光带组成的。

由炽热的固体、液体及高压气体发光产生的光谱为连续谱。

3、光谱分析

(1)特征谱线:不同元素的谱线不同,亮线位置不同,故线状谱的亮线称为原子的特征谱线。

(2)光谱分析:每种原子都有自己的特征谱线,根据原子的特征谱线分写鉴别物质和确定其组成成分的方法。

(3)吸收光谱:吸收光谱是高温物体发出的白光通过温度低的气体时,某些波长的光被吸收后产生的光谱,太阳谱就是吸收谱。光谱在连续谱的背景下有若干暗线,这些暗线与线状谱的亮线对应,因此吸收光谱也是该元素原子的特征谱线。

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二、氢原子光谱

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1、从氢气放电管可以获得氢原子光谱,如图所示。

2、氢原子光谱特点

(1)在可见光区内有四条谱线,分别用Hα,HβHγHδ表示。

(2)从HαHδ间距越来越小,表现出明显的规律,巴尔末研究后得出谱线频率的公式,即巴尔末公式

其中n只能取正整数,λ是波长,只能取分立值,R称为里德伯常量,R=1.10×107m-1

(3)巴尔末公式的理解

①巴尔末公式是巴尔末对当时已知的氢原子光谱在可见光区的四条谱线的分析总结出来的。

②在巴尔末线系中n值越小,对应的波长λ越长,即n=3时波长最长。

③巴尔末公式说明氢原子光谱的波长只能取分立值,不能取值连续值。