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1、3氢原子光谱 一、光谱一、光谱1.1.定义定义: :用用_或棱镜可以把各种颜色的光按或棱镜可以把各种颜色的光按_展展开开, ,获得光的波长获得光的波长( (频率频率) )和和_的记录。的记录。2.2.分类分类:(1):(1)线状谱线状谱: :光谱是一条条的光谱是一条条的_。(2)(2)连续谱连续谱: :光谱是光谱是_的光带。的光带。光栅光栅波长波长强度分布强度分布亮线亮线连在一起连在一起3.3.特征谱线特征谱线: :各种原子的发射光谱都是各种原子的发射光谱都是_,_,说明说明原子只发出几种原子只发出几种_的光的光, ,不同原子的亮线位置不同原子的亮线位置_,_,说明不同原子的说明不同原子的_不
2、一样不一样, ,光谱中的亮线光谱中的亮线称为原称为原子子的的_。线状谱线状谱特定频率特定频率不同不同发光频率发光频率特征谱线特征谱线4.4.应用应用: :利用原子的利用原子的_,_,可以鉴别物质和确定物可以鉴别物质和确定物质的质的_,_,这种方法称为这种方法称为_,_,它的优点是灵它的优点是灵敏度高敏度高, ,样本中一种元素的含量达到样本中一种元素的含量达到1010-10-10g g时就可以被时就可以被检测到。检测到。特征谱线特征谱线组成成分组成成分光谱分析光谱分析【判一判【判一判】(1)(1)各种原子的发射光谱都是线状谱各种原子的发射光谱都是线状谱, ,并且只能发出几并且只能发出几个特定的频
3、率。个特定的频率。( () )(2)(2)可以利用光谱分析来鉴别物质和确定物质的组成成可以利用光谱分析来鉴别物质和确定物质的组成成分。分。( () )提示：提示：(1)(1)。各种原子的发射光谱都是线状谱。各种原子的发射光谱都是线状谱, ,并且并且只能发出几个特定的频率只能发出几个特定的频率, ,因此这些亮线称为原子的特因此这些亮线称为原子的特征谱线。征谱线。(2)(2)。因为每种原子都有自己的特征谱线。因为每种原子都有自己的特征谱线, ,所以可以所以可以利用它来鉴别物质和确定物质的组成成分。利用它来鉴别物质和确定物质的组成成分。二、氢原子光谱的实验规律二、氢原子光谱的实验规律1.1.许多情况
4、下光是由原子内部电子的运动产生的许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的, ,因因此光谱研究是探索此光谱研究是探索_的一条重要途径。的一条重要途径。2.2.气体放电管气体放电管: :玻璃管中稀薄气体的分子在强电场的玻璃管中稀薄气体的分子在强电场的作用下会作用下会_,_,成为自由移动的正负电荷成为自由移动的正负电荷, ,于是气体变于是气体变成成_,_,导电时会导电时会_。这样的装置叫作。这样的装置叫作_。原子结构原子结构电离电离导体导体发光发光气体放电管气体放电管3.3.巴耳末公式巴耳末公式: (n=3,4,5: (n=3,4,5) )其中其中R R叫里德伯常量叫里德伯常量, ,其值为其值为R=
5、1.10R=1.1010107 7m m-1-1。12211R()2n4.4.巴耳末公式的意义巴耳末公式的意义: :以简洁的形式反映了氢原子的线以简洁的形式反映了氢原子的线状光谱状光谱, ,即辐射波长的即辐射波长的_特征。特征。分立分立【判一判【判一判】(1)(1)光是由原子核内部的电子运动产生的光是由原子核内部的电子运动产生的, ,光谱研究是光谱研究是探索原子核内部结构的一条重要途径。探索原子核内部结构的一条重要途径。( () )(2)(2)稀薄气体的分子在强电场的作用下会变成导体并发稀薄气体的分子在强电场的作用下会变成导体并发光。光。( () )(3)(3)巴耳末公式中的巴耳末公式中的n
6、n既可以取整数也可以取小数。既可以取整数也可以取小数。 ( () )提示：提示：(1)(1)。光是由原子内部的电子运动产生的。光是由原子内部的电子运动产生的, ,光光谱研究是探索原子内部结构的一条重要途径。谱研究是探索原子内部结构的一条重要途径。(2)(2)。稀薄气体的分子在强电场的作用下会电离。稀薄气体的分子在强电场的作用下会电离, ,成成为自由移动的正负电荷为自由移动的正负电荷, ,于是气体变成导体于是气体变成导体, ,导电时会导电时会发光。发光。(3)(3)。巴耳末公式中的。巴耳末公式中的n n只取整数只取整数, ,不能连续取值。不能连续取值。三、经典理论的困难三、经典理论的困难1.1.
7、核式结构模型的成就核式结构模型的成就: :正确地指出了正确地指出了_的存在的存在, ,很好地解释了很好地解释了_散射实验。散射实验。2.2.经典理论的困难经典理论的困难: :经典物理学既无法解释原子的经典物理学既无法解释原子的_,_,又无法解释原子光谱的又无法解释原子光谱的_。原子核原子核粒子粒子稳定稳定性性分立特征分立特征【判一判【判一判】(1)(1)经典物理学很好地解释原子的稳定性。经典物理学很好地解释原子的稳定性。( () )(2)(2)经典物理学无法解释原子光谱的分立特征。经典物理学无法解释原子光谱的分立特征。( () )(3)(3)经典物理学可以很好地应用于宏观世界经典物理学可以很好
8、地应用于宏观世界, ,也能解释也能解释原子世界的现象。原子世界的现象。( () )提示：提示：(1)(1)。经典物理学不能解释原子的稳定性。经典物理学不能解释原子的稳定性。(2)(2)。按照经典物理学原子光谱应该是连续的。按照经典物理学原子光谱应该是连续的, ,无法无法解释原子光谱的分立特征。解释原子光谱的分立特征。(3)(3)。经典物理学可以很好地应用于宏观世界。经典物理学可以很好地应用于宏观世界, ,但不但不能解释原子世界的现象能解释原子世界的现象, ,必须引入新的概念。必须引入新的概念。知识点一对光谱和光谱分析的理解知识点一对光谱和光谱分析的理解思考探究思考探究: :如图所示为不同物体发
9、出的不同光谱。如图所示为不同物体发出的不同光谱。(1)(1)钨丝白炽灯的光谱与其他三种光谱有什么区别钨丝白炽灯的光谱与其他三种光谱有什么区别? ?(2)(2)铁电极弧光灯的光谱、氢光谱、钡光谱的特征相同铁电极弧光灯的光谱、氢光谱、钡光谱的特征相同吗吗? ?提示：提示：(1)(1)钨丝白炽灯的光谱是连在一起的光带钨丝白炽灯的光谱是连在一起的光带, ,叫连叫连续光谱续光谱; ;其他三种光谱是一条条的亮线其他三种光谱是一条条的亮线, ,叫线状谱。叫线状谱。(2)(2)铁电极弧光灯的光谱、氢光谱、钡光谱的特征不同。铁电极弧光灯的光谱、氢光谱、钡光谱的特征不同。【归纳总结【归纳总结】1.1.光谱的分类光
10、谱的分类: :(1)(1)发射光谱发射光谱: :物质发光直接获得的光谱物质发光直接获得的光谱, ,分为连续光谱分为连续光谱和线状光谱和线状光谱( (或原子光谱或原子光谱) )。(2)(2)吸收光谱吸收光谱: :连续光谱中某些波长的光被物质吸收后连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱。产生的光谱。2.2.几种光谱的比较几种光谱的比较: :比较比较光谱光谱产生条件产生条件光谱形式光谱形式应用应用线状光谱线状光谱稀薄气体发光稀薄气体发光形成的光谱形成的光谱一些不连续的一些不连续的明线组成明线组成, ,不同不同元素的明线光元素的明线光谱不同谱不同( (又叫特又叫特征光谱征光谱) )可用于可用于光
11、谱分光谱分析析连续光谱连续光谱炽热的固体、炽热的固体、液体和高压气液体和高压气体发光形成的体发光形成的连续分布连续分布, ,一切一切波长的光都有波长的光都有不能用不能用于光谱于光谱分析分析比较比较光谱光谱产生条件产生条件光谱形式光谱形式应用应用吸收光谱吸收光谱炽热的白光炽热的白光通过温度较通过温度较白光低的气白光低的气体后体后, ,再色散再色散形成的形成的用分光镜观察时用分光镜观察时, ,见见到连续光谱背景上到连续光谱背景上出现一些暗线出现一些暗线( (与特与特征谱线相对应征谱线相对应) )可用于可用于光谱分光谱分析析3.3.太阳光谱太阳光谱: :(1)(1)太阳光谱的特点太阳光谱的特点: :
12、在连续谱的背景上出现一些不连在连续谱的背景上出现一些不连续的暗线续的暗线, ,是一种吸收光谱。是一种吸收光谱。(2)(2)对太阳光谱的解释对太阳光谱的解释: :阳光中含有各种颜色的光阳光中含有各种颜色的光, ,但当但当阳光透过太阳的高层大气射向地球时阳光透过太阳的高层大气射向地球时, ,太阳高层大气中太阳高层大气中含有的元素会吸收它自己特征谱线的光含有的元素会吸收它自己特征谱线的光, ,然后再向四面然后再向四面八方发射出去八方发射出去, ,到达地球的这些谱线看起来就暗了到达地球的这些谱线看起来就暗了, ,这这就形成了连续谱背景下的暗线。就形成了连续谱背景下的暗线。4.4.光谱分析光谱分析: :
13、(1)(1)优点优点: :灵敏度高灵敏度高, ,分析物质的最低量达分析物质的最低量达1010-10-10g g。(2)(2)应用。应用。应用光谱分析发现新元素应用光谱分析发现新元素; ;鉴别物体的物质成分鉴别物体的物质成分: :研究太阳光谱时发现了太阳中研究太阳光谱时发现了太阳中存在钠、镁、铜、锌、镍等金属元素存在钠、镁、铜、锌、镍等金属元素; ;应用光谱分析鉴定食品优劣。应用光谱分析鉴定食品优劣。【典例示范【典例示范】( (多选多选) )下列关于光谱和光谱分析的说法下列关于光谱和光谱分析的说法中中, ,正确的是正确的是( () )A.A.太阳光谱和白炽灯光谱都是线状谱太阳光谱和白炽灯光谱都是
14、线状谱B.B.煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气或霓虹灯产生的光谱都煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气或霓虹灯产生的光谱都是线状谱是线状谱C.C.进行光谱分析时进行光谱分析时, ,可以用线状谱可以用线状谱, ,不能用连续光谱不能用连续光谱D.D.我们能通过光谱分析鉴别月球的物质成分我们能通过光谱分析鉴别月球的物质成分【解题探究【解题探究】(1)(1)光谱分析应当使用什么光谱线光谱分析应当使用什么光谱线? ?提示：提示：光谱分析应当使用原子的特征谱线光谱分析应当使用原子的特征谱线, ,而不能使用而不能使用连续光谱。连续光谱。(2)(2)能否利用反射光分析反射物的物质组成能否利用反射光分析反射物的物质组成? ?提示：
15、提示：不能不能, ,反射光反映的是发光物体的特征。反射光反映的是发光物体的特征。【正确解答【正确解答】选选B B、C C。太阳光谱中的暗线是太阳发出。太阳光谱中的暗线是太阳发出的连续谱经过太阳大气层时产生的吸收光谱的连续谱经过太阳大气层时产生的吸收光谱, ,正是太阳正是太阳发出的光谱被太阳大气层中存在的对应元素吸收所致发出的光谱被太阳大气层中存在的对应元素吸收所致, ,白炽灯发出的是连续谱白炽灯发出的是连续谱, ,选项选项A A错误错误; ;月球本身不会发光月球本身不会发光, ,靠反射太阳光才能使我们看到它靠反射太阳光才能使我们看到它, ,所以不能通过光谱分所以不能通过光谱分析鉴别月球的物质成
16、分析鉴别月球的物质成分, ,选项选项D D错误错误; ;光谱分析只能是线光谱分析只能是线状谱和吸收光谱状谱和吸收光谱, ,连续谱是不能用来进行光谱分析的连续谱是不能用来进行光谱分析的, ,所以选项所以选项C C正确正确; ;煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气或霓虹灯煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气或霓虹灯产生的光谱都是线状谱产生的光谱都是线状谱, ,选项选项B B正确。正确。【过关训练【过关训练】1.(1.(多选多选) )下列光谱中属于原子光谱的是下列光谱中属于原子光谱的是( () )A.A.太阳光谱太阳光谱B.B.放电管中稀薄汞蒸气产生的光谱放电管中稀薄汞蒸气产生的光谱C.C.白炽灯的光谱白炽灯的光谱D.D.
17、酒精灯中燃烧的钠蒸气所产生的光谱酒精灯中燃烧的钠蒸气所产生的光谱【解析【解析】选选B B、D D。放电管中稀薄汞蒸气产生的光谱。放电管中稀薄汞蒸气产生的光谱, ,燃燃烧的钠蒸气产生的光谱分别是由汞蒸气、钠蒸气发光烧的钠蒸气产生的光谱分别是由汞蒸气、钠蒸气发光产生的产生的, ,均是原子光谱均是原子光谱, ,故选项故选项B B、D D对。对。2.(2.(多选多选)(2016)(2016临沂高二检测临沂高二检测) )下列关于光谱的说法下列关于光谱的说法正确的是正确的是( () )A.A.连续光谱就是由连续发光的物体产生的光谱连续光谱就是由连续发光的物体产生的光谱, ,线状谱线状谱是线状光源产生的光谱
18、是线状光源产生的光谱B.B.通过对连续谱的光谱分析通过对连续谱的光谱分析, ,可鉴定物质成分可鉴定物质成分C.C.连续光谱包括一切波长的光连续光谱包括一切波长的光, ,线状谱只包括某些特定线状谱只包括某些特定波长的光波长的光D.D.通过对线状谱的明线光谱分析或对吸收光谱的暗线通过对线状谱的明线光谱分析或对吸收光谱的暗线分析分析, ,可鉴定物质成分可鉴定物质成分【解析【解析】选选C C、D D。连续谱是指光谱由连续分布的一切。连续谱是指光谱由连续分布的一切波长的光组成的波长的光组成的, ,而不是指光源是连续的。连续谱是由而不是指光源是连续的。连续谱是由炽热固体、液体及高压气体发光产生的炽热固体、
19、液体及高压气体发光产生的, ,同理线状谱是同理线状谱是指光谱是由一些不连续的亮线组成的指光谱是由一些不连续的亮线组成的, ,由稀薄气体或金由稀薄气体或金属蒸气所发出的光产生的属蒸气所发出的光产生的, ,而不是指光源是线状的而不是指光源是线状的,A,A错错,C,C对对; ;光谱分析是根据不同原子都有自己的特征谱线光谱分析是根据不同原子都有自己的特征谱线来鉴别物质和确定物质的组成成分的方法来鉴别物质和确定物质的组成成分的方法, ,连续谱含有连续谱含有一切波长的光一切波长的光, ,不是原子的特征谱线不是原子的特征谱线, ,不能用来进行光不能用来进行光谱分析谱分析, ,而线状谱和吸收光谱都是原子自身的
20、特征谱线而线状谱和吸收光谱都是原子自身的特征谱线, ,所以可以用来进行光谱分析所以可以用来进行光谱分析, ,鉴定物质成分鉴定物质成分, ,其优点是其优点是灵敏度很高灵敏度很高, ,在发现和鉴定元素上有着重大的意义在发现和鉴定元素上有着重大的意义,B,B错错,D,D对。对。【补偿训练【补偿训练】1.(1.(多选多选) )通过光栅或棱镜获得物质发光的光谱通过光栅或棱镜获得物质发光的光谱, ,光谱光谱 ( () )A.A.按光的波长顺序排列按光的波长顺序排列B.B.按光的频率顺序排列按光的频率顺序排列C.C.按光子质量的大小排列按光子质量的大小排列D.D.按光子能量的大小排列按光子能量的大小排列【解
21、析【解析】选选A A、B B、D D。由于光谱是将光按波长展开。由于光谱是将光按波长展开, ,而而波长与频率相对应波长与频率相对应, ,故故A A、B B正确正确; ;光子没有质量光子没有质量, ,故故C C错错误误; ;由爱因斯坦的光子说可知由爱因斯坦的光子说可知, ,光子的能量与光子频率光子的能量与光子频率相对应相对应,D,D正确。正确。2.(20162.(2016沈阳高二检测沈阳高二检测) )不同元素都有自已独特的光不同元素都有自已独特的光谱线谱线, ,这是因为各元素的这是因为各元素的( () )A.A.原子序数不同原子序数不同B.B.原子质量数不同原子质量数不同C.C.激发源能量不同激
22、发源能量不同 D.D.原子能级不同原子能级不同【解析【解析】选选D D。由于不同元素的能级差不同。由于不同元素的能级差不同, ,当原子从当原子从高能级向低能级跃迁时放出光子的能量等于前后两个高能级向低能级跃迁时放出光子的能量等于前后两个能级之差。由于原子的能级是分立的能级之差。由于原子的能级是分立的, ,所以放出光子的所以放出光子的能量也是分立的能量也是分立的, ,故每种元素都有自己独特的光谱线故每种元素都有自己独特的光谱线, ,故故A A、B B、C C错误错误,D,D正确。正确。3.3.关于线状谱关于线状谱, ,下列说法中正确的是下列说法中正确的是( () )A.A.每种原子处在不同温度下
23、发光的线状谱不同每种原子处在不同温度下发光的线状谱不同B.B.每种原子处在不同的物质中的线状谱不同每种原子处在不同的物质中的线状谱不同C.C.每种原子在任何条件下发光的线状谱都相同每种原子在任何条件下发光的线状谱都相同D.D.两种不同的原子发光的线状谱可能相同两种不同的原子发光的线状谱可能相同【解析【解析】选选C C。每种原子都有自己的结构。每种原子都有自己的结构, ,只能发出由只能发出由内部结构决定的特征谱线内部结构决定的特征谱线, ,不会因温度、物质不同而改不会因温度、物质不同而改变变,C,C正确。正确。知识点二氢原子光谱的规律和应用知识点二氢原子光谱的规律和应用思考探究思考探究: :如图
24、所示为氢原子的光谱。如图所示为氢原子的光谱。(1)(1)仔细观察仔细观察, ,氢原子光谱具有什么特点氢原子光谱具有什么特点? ?(2)(2)氢原子光谱的谱线波长具有什么规律氢原子光谱的谱线波长具有什么规律? ?提示：提示：(1)(1)氢原子光谱从左向右谱线间的距离越来越大。氢原子光谱从左向右谱线间的距离越来越大。(2)(2)氢原子光谱的谱线波长符合巴耳末公式。氢原子光谱的谱线波长符合巴耳末公式。【归纳总结【归纳总结】1.1.氢原子光谱的特点氢原子光谱的特点: :在氢原子光谱图中的可见光区内在氢原子光谱图中的可见光区内, ,由右向左由右向左, ,相邻谱线间的距离越来越小相邻谱线间的距离越来越小,
25、 ,表现出明显的表现出明显的规律性。规律性。2.2.巴耳末公式巴耳末公式: :(1)(1)巴耳末对氢原子光谱的谱线进行研究得到了下面的巴耳末对氢原子光谱的谱线进行研究得到了下面的公式公式: (n=3,4,5: (n=3,4,5),),该公式称为巴耳末公式。该公式称为巴耳末公式。(2)(2)公式中只能取公式中只能取n3n3的整数的整数, ,不能连续取值不能连续取值, ,波长是分波长是分立的值。立的值。22111R()2n3.3.其他谱线其他谱线: :除了巴耳末系除了巴耳末系, ,氢原子光谱在红外和紫外氢原子光谱在红外和紫外光区的其他谱线光区的其他谱线, ,也都满足与巴耳末公式类似的关系式。也都满
26、足与巴耳末公式类似的关系式。【典例示范【典例示范】根据巴耳末公式根据巴耳末公式, ,指出氢原子光谱巴耳末指出氢原子光谱巴耳末线系的最长波长和最短波长所对应的线系的最长波长和最短波长所对应的n,n,并计算其波长。并计算其波长。【解题探究【解题探究】(1)(1)试写出巴耳末公式的表达式。试写出巴耳末公式的表达式。提示：提示： (n=3,4,5(n=3,4,5) )。(2)(2)波长大小与波长大小与n n的取值大小有何关系的取值大小有何关系? ?提示：提示：巴耳末公式中巴耳末公式中n n的取值越小的取值越小, ,对应的波长越长对应的波长越长;n;n的取值越大的取值越大, ,对应的波长越短。对应的波长
27、越短。22111R()2n【正确解答【正确解答】对应的对应的n n越小越小, ,波长越长波长越长, ,故当故当n=3n=3时时, ,氢原氢原子发光所对应的波长最长。子发光所对应的波长最长。当当n=3n=3时时, =1.10, =1.1010107 7( )m( )m-1-1解得解得1 1=6.55=6.551010-7-7m m。当当n=n=时时, ,波长最短波长最短, , = =3.64= =3.641010-7-7m m。11221123221111R()R2n4，744 mR1.1 10答案答案: :当当n=3n=3时时, ,波长最长为波长最长为6.556.551010-7-7m m当当
28、n=n=时时, ,波长最短为波长最短为3.643.641010-7-7m m【过关训练【过关训练】1.(1.(拓展延伸拓展延伸) )【典例示范【典例示范】中根据巴耳末公式计算当中根据巴耳末公式计算当n=5n=5时氢原子光谱线的波长。时氢原子光谱线的波长。【解析【解析】当当n=5n=5时时, ,由巴耳末公式有由巴耳末公式有则则= =4.33= =4.331010-7-7m m。答案答案: :4.334.331010-7-7m m 22111R25 （），711 m0.21R0.21 1.10 102.2.【典例示范【典例示范】中若氢原子光谱的谱线波长为中若氢原子光谱的谱线波长为397.12nm,
29、397.12nm,则则n n等于什么等于什么? ?【解析【解析】由巴耳末公式有由巴耳末公式有 解得解得n=7n=7。答案答案: :7 72291111R()2n397.12 10，722111.10 10 (),2n【补偿训练【补偿训练】1.(1.(多选多选) )巴耳末通过对氢光谱的研究总结出巴耳末公巴耳末通过对氢光谱的研究总结出巴耳末公式式 (n=3,4,5(n=3,4,5),),对此对此, ,下列说法正确的是下列说法正确的是 ( () )A.A.巴耳末依据核式结构理论总结出巴耳末公式巴耳末依据核式结构理论总结出巴耳末公式B.B.巴耳末公式反映了氢原子发光的连续性巴耳末公式反映了氢原子发光的
30、连续性C.C.巴耳末依据氢光谱的分析总结出巴耳末公式巴耳末依据氢光谱的分析总结出巴耳末公式22111R()2nD.D.巴耳末公式准确反映了氢原子发光的分立性巴耳末公式准确反映了氢原子发光的分立性, ,其波长其波长的分立值并不是人为规定的的分立值并不是人为规定的【解析【解析】选选C C、D D。由于巴耳末是利用当时已知的、在。由于巴耳末是利用当时已知的、在可见光区的可见光区的4 4条谱线做了分析总结出的巴耳末公式条谱线做了分析总结出的巴耳末公式, ,并并不是依据核式结构理论总结出来的不是依据核式结构理论总结出来的, ,巴耳末公式反映了巴耳末公式反映了氢原子发光的分立性氢原子发光的分立性, ,也就
31、是氢原子实际只有若干特定也就是氢原子实际只有若干特定频率的光频率的光, ,由此可知由此可知,C,C、D D正确。正确。2.(2.(多选多选) )下列关于巴耳末公式下列关于巴耳末公式 的理解的理解, ,正正确的是确的是( () )A.A.此公式是巴耳末在研究氢原子光谱特征时发现的此公式是巴耳末在研究氢原子光谱特征时发现的B.B.公式中公式中n n可取任意值可取任意值, ,故氢原子光谱是连续谱故氢原子光谱是连续谱C.C.公式中公式中n n只能取不小于只能取不小于3 3的整数值的整数值, ,故氢原子光谱是线故氢原子光谱是线状谱状谱22111R()2nD.D.公式不但适用于氢原子光谱的分析公式不但适用
32、于氢原子光谱的分析, ,也适用于其他原也适用于其他原子的光谱子的光谱【解析【解析】选选A A、C C。此公式是巴耳末在研究氢原子光谱。此公式是巴耳末在研究氢原子光谱在可见光区的四条谱线中得到的在可见光区的四条谱线中得到的, ,只适用于氢原子光谱只适用于氢原子光谱的分析的分析,A,A对对,D,D错错; ;公式中公式中n n只能取大于等于只能取大于等于3 3的整数的整数, ,不能连续取值不能连续取值, ,故氢原子光谱是线状谱故氢原子光谱是线状谱,B,B错错,C,C对。对。【拓展例题【拓展例题】考查内容考查内容: :氢原子光谱的计算氢原子光谱的计算【典例示范【典例示范】在可见光范围内氢原子发光的波长
33、最长在可见光范围内氢原子发光的波长最长的的2 2条谱线所对应的条谱线所对应的n n。(1)(1)它们的波长各是多少它们的波长各是多少? ?(2)(2)其中波长最长的光对应的光子能量是多少其中波长最长的光对应的光子能量是多少? ?(3)(3)氢原子光谱有什么特点氢原子光谱有什么特点? ?【正确解答【正确解答】(1)(1)设当设当n=3,4n=3,4时时, ,氢原子发光所对应的波氢原子发光所对应的波长分别为长分别为1 1、2 2, ,由巴耳末公式由巴耳末公式 (n=3,4,5(n=3,4,5) )知知当当n=3n=3时时, =1.10, =1.1010107 7( ) m( ) m-1-1, ,解
34、得解得1 1=6.5=6.51010-7-7m m当当n=4n=4时时, =1.10, =1.1010107 7( )m( )m-1-1, ,解得解得2 2=4.8=4.81010-7-7m m。22111R()2n1122112321221124(2)(2)当当n=3n=3时时, ,对应着氢原子巴耳末系中的波长最长对应着氢原子巴耳末系中的波长最长, ,即即为为1 1, ,因此因此1 1= =3.06= =3.061010-19-19J J。34871c6.63 103 10h J6.5 10 (3)(3)除巴耳末系外除巴耳末系外, ,在红外和紫外光区的其他谱线也都在红外和紫外光区的其他谱线也都满足与巴耳末公式类似的关系式满足与巴耳末公式类似的关系式, ,即即 其中其中a a分别为分别为1,3,41,3,4对应不同的线系对应不同的线系, ,由此可知氢原子光谱由此可知氢原子光谱是由一系列线系组成的不连续的线状谱。是由一系列线系组成的不连续的线状谱。答案答案: :(1)6.5(1)6.51010-7-7m m4.84.81010-7-7m m(2)3.06(2)3.061010-19-19J J(3)(3)由一系列线系组成的不连续的线状谱由一系列线系组成的不连续的线状谱22111R()an