人教版（2019）高中物理选修三第四章第4节 氢原子光谱和玻尔的原子模型教学课件PPT

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第三册氢原子光谱和玻尔的原子模型教学课件ppt，共28页。PPT课件主要包含了连续谱，一条条的亮线谱线，连在一起的光带，线状谱，太阳光谱，光谱分析，灵敏度高，-13kg，实验观察，巴耳末系等内容，欢迎下载使用。
不同元素的火焰颜色为什么不同呢？
科学研究发现每种元素发光时的频率成分构成都是不同的
研究原子的发光情况成为探索原子结构的重要手段之一
用棱镜或光栅可以把物质发出的光按波长（频率）展开，获得波长（频率）和强度分布的记录
既有线状分立谱又有连续谱
夫琅禾费用光栅代替棱镜作为分光装置得到更精细的太阳光谱
基尔霍夫断定，太阳光谱中的夫琅禾费暗线就是各种物质的特征谱线
太阳的高层大气吸收它的特征谱线的光，然后再向四面八方发射，到达地球的这些谱线看起来就弱了，这样就形成了明亮背景下的暗线。
与已知元素的光谱相比较，知道太阳中存在钠、镁、铜、锌、镍等金属元素
定义：利用原子的特征谱线鉴别物质和确定物质的组成成分的方法
基尔霍夫开创的光谱分析方法对鉴别化学元素有着巨大的意义。像铯、铷、铊、铟、镓，都是在实验室里通过光谱分析发现的
二、氢原子光谱的实验规律
1.氢原子只能发出一系列特定波长的光
1885年，巴耳末对氢原子在可见光区的四条谱线作了分析，发现这些谱线的波长λ满足一个简单的公式
R∞里德伯常量实验测得的值为R∞＝ 1.10×107m-1
反映了氢原子辐射波长的分立特征
3.氢原子的其它谱线系
原子光谱是分立的线状谱
四、玻尔原子理论的基本假设
受普、爱、巴的启发将量子化概念用于原子系统
①电子的轨道是量子化的，电子在这些轨道上绕核的运动是稳定的，不产生电磁辐射
电子绕原子核做圆周运动，服从经典力学的规律。但电子运行轨道的半径不是任意的，只有当半径的大小符合一定条件，这样的轨道才是可能的。
在氢原子中，电子轨道的最小半径是0.053 nm；电子还可能在半径是 0.212 nm、0.477 nm……的轨道上运行，但是轨道半径不可能是介于这些数值中间的某个值
（1885 - 1962）
四、玻尔原子理论的基本假设
②电子在不同的轨道上运动时，原子处于不同的状态（定态），具有不同的能量（能级）。
能量最低的状态（定态）叫作基态
其他状态（定态）叫作激发态
能量较高的定态轨道（En）
能量较低的定态轨道（Em）
线状光谱的明线与暗线对应
玻尔氢原子电子轨道示意图
根据经典理论，可以计算氢原子中电子的可能轨道及相应能量。
各定态的能量值，电子绕核运动的动能Ek和原子系统的电势能Ep的代数和
五、玻尔原子理论对氢光谱的解释
2.对应的轨道半径关系
r1=0.53×10－10m
光谱上每一条谱线都是大量处于同一能态的原子的电子向同一低能态跃迁的结果
每个原子所处能量状态不同，大量原子在同一时刻跃迁，会发出不同频率的光
玻尔从理论上推导出里德伯常量与实验值相符的很好，也能很好地解释甚至预言了氢原子的其他普线系。
1）从低能级向高能级跃迁
a.光子能量恰好等于两个能级的差值
b.光子能量大于或等于电离能,都能吸收，多余能量作为电子的动能
电离能：电子脱离原子核束缚而电离所需的最小能量
霓虹灯、试电笔中的氖管
只要电子动能足以使氢原子向高能级跃迁
就能被氢原子吸收其全部或部分动能而向高能级跃迁
多余能量仍为实物粒子动能
③单个氢原子的跃迁只有一种可能
②大量原子的核外电子跃迁时有各种可能情况出现
④对于量子数为n的一群氢原子，向较低的激发态或基态跃迁时，可能产生的谱线条数为
2）从高能级向低能级跃迁
玻尔理论成功的解释并预言了氢原子辐射的电磁波的问题，但是也有它的局限性
原子不同的状态对应电子在各处出现的概率是不一样的
原子中的电子的坐标没有确定值
只能用某时刻在某点附近单位体积内出现的概率描述电子的位置
用疏密不同的点子表示电子在各个位置出现的概率，画出图来叫作电子云
1.按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道上，有关能量变化的说法中，正确的是:A.电子的动能变大，电势能变大，总能量变大B.电子的动能变小，电势能变小，总能量变小C.电子的动能变小，电势能变大，总能量不变D.电子的动能变小，电势能变大，总能量变大
2.欲使处于基态的氢原子被激发，下列可行的措施是（ ）A.用10.２eV的光子照射B.用11eV的光子照射C.用14eV的光子照射D.用11eV的电子碰撞
3.根据玻尔理论，某原子的电子从能量为E的轨道跃迁到能量为E′的轨道，辐射出波长为λ的光，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则E ′等于
4.一群处于n=4的激发态的氢原子向低能级跃迁时，可能发射的光线为A.3条 B.4条 C.5条 D.6条