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1、第4节氢原子光谱与能级结构 目标定位 1 知道氢原子光谱的实验规律 了解巴尔末公式及里德伯常量 2 理解玻尔理论对氢原子光谱规律的解释 波长 越来越小 规律性 里德伯常量 二 玻尔理论对氢原子光谱的解释1 巴尔末系氢原子从n 3的能级跃迁到的能级得到的线系 2 玻尔理论的局限性玻尔理论解释了原子结构和氢原子的关系 但无法计算光谱的 对于其他元素更为复杂的光谱 理论与实验 n 2 光谱 强度 差别很大 一 氢原子光谱的实验规律1 氢原子的光谱从氢气放电管可以获得氢原子光谱 如图1所示 图1 解析只有氢原子光谱中可见光波长满足巴耳末公式 氢原子光谱在红外和紫外光区的其他谱线不满足巴耳末公式 满足的
2、是与巴耳末公式类似的关系式 A D错 在巴耳末公式中的n只能取不小于3的整数 不能连续取值 波长也只能是分立的值 故氢原子光谱不是连续谱而是线状谱 B错 C对 2 玻尔理论的成功之处 1 运用经典理论和量子化观念确定了氢原子的各个定态的能量 并由此画出了氢原子的能级图 2 处于激发态的氢原子向低能级跃迁辐射出光子 辐射光子的能量与实际符合得很好 由于能级是分立的 辐射光子的波长是不连续的 3 导出了巴尔末公式 并从理论上算出了里德伯常量R的值 并很好地解释甚至预言了氢原子的其他谱线系 4 能够解释原子光谱 每种原子都有特定的能级 原子发生跃迁时 每种原子都有自己的特征谱线 即原子光谱是线状光谱 利用光谱可以鉴别物质和确定物质的组成成分 解析巴尔末公式只确定了氢原子发光中的一个线系波长 不能描述氢原子发出的各种光的波长 也不能描述其他原子发出的光 故D错误 巴尔末公式是由当时已知的可见光中的部分谱线总结出来的 但它适用于整个巴尔末线系 故A B错误 C正确 借题发挥巴尔末公式的应用方法及注意问题 1 巴尔末公式反映了氢原子发光的规律特征 不能描述其他原子 2 公式中n只能取大于等于3的整数 不能连续取值 因此波长也只是分立的值 3 公式是在对可见光区的四条谱线分析时总结出的 但在紫外区的谱线也适用 4 应用时熟记公式 当n取不同值时求出对应的波长
