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．一、氢原子光谱1．氢原子光谱的特点：(1)从红外区到紫外区呈现多条具有确定波长的谱线；(2)从长波到短波，Hα～Hδ等谱线间的距离越来越小，表现出明显的规律性．2．巴尔末公式：＝R(n＝3,4,5，…)其中 R 叫做里德伯常量，其值为 R＝1.096 775 81×107 m－1.二、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 n ＝ 2 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光谱的关系，但无法计算光谱的强度，对于其他元素更为复杂的光谱，理论与实验差别很大.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 2．氢原子光谱的特点：在氢原子光谱图中的可见光区内，由右向左，相邻谱线间的距离越来越小，表现出明显的规律性．3．巴尔末公式(1)巴尔末对氢原子光谱的谱线进行研究得到了下面的公式：＝R(－) n＝3,4,5…该公式称为巴尔末公式．(2)公式中只能取 n≥3 的整数，不能连续取值，波长是分立的值．4．赖曼线系和帕邢线系：氢原子光谱除了存在巴尔末线系外，还存在其他一些线系．例如：赖曼线系(在紫外区)：＝R(n＝2,3,4，…)帕邢线系(在红外区)：＝R(n＝4,5,6，…)【例 1】 关于巴耳末公式＝R(－)的理解，下列说法正确的是( )A．所有氢原子光谱的波长都可由巴耳末公式求出B．公式中 n 可取任意值，故氢原子光谱是连续谱C．公式中 n 只能取不小于 3 的整数值，故氢原子光谱是线状谱D．公式不但适用于氢原子光谱的分析，也适用于其他原子光谱的分析答案 C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．二、玻尔理论对氢原子光谱的解释1．理论导出的氢光谱规律：按照玻尔的原子理论，氢原子的电子从能量较高的轨道 n 跃迁到能量较低的轨道 2 时辐射出的光子能量 hν＝En－E2，又 En＝，E2＝，由此可得 hν＝－E1，由于 ν＝，所以上式可写作＝－，此式与巴尔末公式比较，形式完全一样．由此可知，氢光谱的巴尔末线系是电子从...
