第二章,氢原子光谱VIP免费

3.氢原子光谱光谱获得或观察光谱的仪器光谱仪(1)光谱知识是电磁辐射的波长成分和强度分布的记录，有时只是波长成分的记录。是研究原子结构的重要途径之一。摄谱仪看谱仪光谱仪光谱种类连续光谱线状光谱带状光谱炽热的固体或液体发出，具有各种波长成分。气态原子发出，只有某些波长，光谱由一条条清晰明亮的线组成。气体分子发出，谱线分段密集，形成一个个带。连续光谱线状光谱太阳光谱钠的吸收光谱NaHHgCu棱镜摄谱仪棱镜光谱仪示意图狭缝棱镜屏红蓝12光源准直仪接受装置（照相底片或显微镜）色散装置（棱镜或光栅）12拍摄氢光谱；铁光谱22．氢原子光．氢原子光谱谱18851885年年已观察到已观察到1414条谱条谱线线BalmerBalmer经验公式经验公式223,4,5,4nBnn3645.6BÅH6562.8H4861.3H4340.5H4101.7H3970.1()ÅH3645.618901890年年RydbergRydberg经验公式经验公式H221,2,3,1111,2,3,mRnmmn7141.096775810mHRBmnTT2nTRn光谱项光谱项波数波数赖曼（赖曼（LymanLyman）系（紫外区））系（紫外区）12,3,4,mn19161916年年巴耳末（巴耳末（BalmerBalmer）系（可见光区））系（可见光区）23,4,5,mn18851885年年帕邢（帕邢（PaschenPaschen）系（近红外区））系（近红外区）34,5,6,mn19081908年年布喇开（布喇开（BrackettBrackett）系（红外区））系（红外区）45,6,7,mn19221922年年普丰特（普丰特（PfundPfund）系（远红外区））系（远红外区）56,7,8,mn19241924年年分立线光谱分立线光谱波数可表示为两光谱项之差波数可表示为两光谱项之差原子光谱特点：原子光谱特点：§§33．玻尔氢原子理论．玻尔氢原子理论11．原子行星模型的困．原子行星模型的困难难22e204πvemrrr22e011224πemvr222e001124π24πeeEmvrr原子稳定性原子稳定性困难困难电子加速运动辐射电磁波，能量不断损失，电子回转半径电子加速运动辐射电磁波，能量不断损失，电子回转半径不断减小，最后落入核内，原子塌缩。不断减小，最后落入核内，原子塌缩。1010s原子寿命原子寿命eNmm光谱分立性光谱分立性困难困难30e12π2π4πvermr电磁波频率等于电子回转频率，发射光谱为连续谱。电磁波频率等于电子回转频率，发射光谱为连续谱。22．玻尔模型（．玻尔模型（19131913年）年）背景：能量子和光子假设、核式模型、原子线光谱背景：能量子和光子假设、核式模型、原子线光谱(1)(1)定态定态（（stationarystatestationarystate））假假设设电子只能在一系列分立的轨道上绕核运动，且不辐射电电子只能在一系列分立的轨道上绕核运动，且不辐射电磁波，能量稳定。磁波，能量稳定。电子绕核运动频率电子绕核运动频率(3)(3)角动量量子化假设角动量量子化假设电子定态轨道角动量满足量子化条件：电子定态轨道角动量满足量子化条件：ennmrvn22e204πnnnvemrr201,2,3,nncrnavnn220022e2124π12neEnamcn2002e4π0.53ameÅ玻尔半径玻尔半径2014π137ec精细结构常数精细结构常数110113.6eVnEra基态基态（（groundstategroundstate））2n激发态激发态（（excitedstatexcitedstatee））n123n12342nnERTnhc赖曼系赖曼系巴耳末系巴耳末系帕邢系帕邢系实验值实验值71H1.096775810mR能级能级（（energyenergylevellevel））电子轨道电子轨道§§44．类氢离子．类氢离子核外只有一个电子的离子核外只有一个电子的离子原子序数原子序数Z化学价化学价1ZHeHe++，，LiLi2+2+，，BeBe3+3+，，BB4+4+，…，…11．毕克林线系．毕克林线系18971897年年PickeringPickering从星光中发现类巴耳末系从星光中发现类巴耳末系RydbergRydberg公式公式2211252,3,72,4,RkkHHHHHHRRHeHe++光谱光谱22．玻尔类氢离子理论．玻尔类氢离子理论核电荷核电荷eZe2204πZeFr22eZe201,2,3,nnnZcravnZn22222e22001124π2nZeEmZcnan222221111nmEEZRRh...