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1、112 原子光谱2 原子光谱 一. 光谱一. 光谱 光谱：光谱：电磁辐射的强度随频率（或波长）的分布电磁辐射的强度随频率（或波长）的分布 发射光谱与吸收光谱：发射光谱与吸收光谱：物质在较高温度下的发射光谱与在较低温度下的吸 收光谱对应。前者表现为暗背景下的一组亮带或亮线，后者则表现为 连续光谱下的一组暗带或暗线。 物质在较高温度下的发射光谱与在较低温度下的吸 收光谱对应。前者表现为暗背景下的一组亮带或亮线，后者则表现为 连续光谱下的一组暗带或暗线。 带状光谱带状光谱：由于物质分子或原子间相互作用的影响，一般情况下，流体、 固体物质的吸收波段很宽，吸收光谱为具有一定宽度的带状分布。 ：由于物质分
2、子或原子间相互作用的影响，一般情况下，流体、 固体物质的吸收波段很宽，吸收光谱为具有一定宽度的带状分布。 线状光谱：线状光谱：稀薄气体的吸收波段很窄，吸收光谱为一系列明锐的暗线。稀薄气体的吸收波段很窄，吸收光谱为一系列明锐的暗线。 吸收光谱：吸收光谱：具有连续光谱分布的光，通过吸收介质之后，某些波段或某 些波长成分的光能量被介质部分或全部吸收，原来连续分布的光谱中将 出现一些暗区或暗线。 具有连续光谱分布的光，通过吸收介质之后，某些波段或某 些波长成分的光能量被介质部分或全部吸收，原来连续分布的光谱中将 出现一些暗区或暗线。 二. 氢原子光谱二. 氢原子光谱 氢原子受到激发后，可以发出线状光谱
3、，光谱从远红外区延伸到紫外区。 其中可见光区最著名的光谱线有以下四条 氢原子受到激发后，可以发出线状光谱，光谱从远红外区延伸到紫外区。 其中可见光区最著名的光谱线有以下四条 红深绿青紫颜色 656.28486.13434.05410.17波长（nm） HHHH名称 氢的Balmer线系 L3,4,5,n , 4 2 2 = = n n B n Balmer公式Balmer公式 其中其中nmB56.364= 线系限波长线系限波长 H H H H 连续光谱区Balmer线系 1885年Balmer发现，对于已知的14条氢的光谱线，可以用一个简单的 公式表示其波长分布 1885年Balmer发现，对
4、于已知的14条氢的光谱线，可以用一个简单的 公式表示其波长分布 nmBn56.364 ,= 1896年里德伯（Rydberg）将Balmer公式改写用波数表示1896年里德伯（Rydberg）将Balmer公式改写用波数表示 L3,4,5,n , 1 2 1 R 411 22 H 2 2 = = = nn n B 氢原子的光谱线系氢原子的光谱线系 氢原子的其它谱线系 Lyman系系L, 4 , 3 , 2, 1 1 1 22 =n n RH Balmer系系L, 5 , 4 , 3, 1 2 1 22 =n n RH Paschen系系L, 6 , 5 , 4, 1 3 1 22 =n n R
5、H Brackett系系L, 7 , 6 , 5, 1 4 1 22 =n n RH Pfund系系 L, 8 , 7 , 6, 1 5 1 22 =n n RH 里德伯常量里德伯常量 17 100967758. 1 4 =m B RH 11 22 nm RH= 对于其中的每一个对于其中的每一个m，n=m+1, m+2, 可以构成一个谱线系可以构成一个谱线系 上述方法称为上述方法称为“组合法则组合法则”，即每一条光谱线的波数可以表示为两个与 整数有关的谱项之差。 ，即每一条光谱线的波数可以表示为两个与 整数有关的谱项之差。 )()( nTmT= 2 )( m R mT H = 2 )( n R nT H = T(m)、T(n)称为谱项称为谱项 其他原子的光谱也具有与氢原子光谱的相似的特点。其他原子的光谱也具有与氢原子光谱的相似的特点。 原子光谱的普遍规律反映了物质内部结构的规律性。原子光谱的普遍规律反映了物质内部结构的规律性。 L, 3 , 2 , 1=m L, 3, 2, 1+=mmmn 氢原子的谱线系的组合法则 其中其中
