氫原子光譜的定義和實(shí)驗(yàn)規(guī)律

一、氫原子光譜的定義和實(shí)驗(yàn)規(guī)律

1、光譜的定義：用光柵或棱鏡可以把各種顏色的光按波長展開，獲得光的波長（頻率）和強(qiáng)度分布的記錄叫光譜。

2、光譜分類：光譜分發(fā)射光譜和吸收光譜，發(fā)射光譜分連續(xù)光譜和線狀譜。

3、氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律：巴耳末系是氫原子光譜在可見光區(qū)的譜線，其波長公式$\frac{1}{λ}=R\left(\frac{1}{2^2}-\frac{1}{n^2}\right)$（$n=3,4,5\cdots,R$是里德伯常量，$R＝1.10×10^7 {\rm m}^{-1}$)。

4、光譜分析：利用每種原子都有自己的特征譜線可以用來鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分，且靈敏度很高。在發(fā)現(xiàn)和鑒別化學(xué)元素上有著重大的意義。

二、氫原子光譜的相關(guān)例題

科學(xué)家對氫光譜可見光區(qū)的四條譜線進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)這些譜線的波長可以用公式$\frac{1}{λ}=R\left(\frac{1}{2^2}-\frac{1}{n^2}\right)$來表示。關(guān)于此公式,下列說法正確的是____

A．該公式是玻爾首先通過對光譜的分析得到的

B．公式中$R$為普朗克常量

C．公式中$n$的取值范圍為自然數(shù)

D．公式中$n$越大，輻射出的光子能量越大

答案：D

解析：公式$\frac{1}{λ}=R\left(\frac{1}{2^2}-\frac{1}{n^2}\right)$是巴爾末通過對氫原子光譜的分析總結(jié)出來的，公式中的$R$叫做里德伯常量，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；公式中$n$的取值范圍是$n=3，4，5，\cdots，$選項(xiàng)C錯(cuò)誤；公式中$n$越大，得出的光的波長$λ$越短，由$ν=\frac{c}{λ}$可知，對應(yīng)的光的頻率越大，由$E=hν$可知，對應(yīng)的光子能量越大，選項(xiàng)D正確。