氫原子光譜的定義和實驗規律

一、氫原子光譜的定義和實驗規律

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）和強度分布的記錄叫光譜。

2、光譜分類：光譜分發射光譜和吸收光譜，發射光譜分連續光譜和線狀譜。

3、氫原子光譜的實驗規律：巴耳末系是氫原子光譜在可見光區的譜線，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和確定物質的組成成分，且靈敏度很高。在發現和鑒別化學元素上有著重大的意義。

二、氫原子光譜的相關例題

科學家對氫光譜可見光區的四條譜線進行了分析,發現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

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出來的，公式中的$R$叫做里德伯常量，選項A、B錯誤；公式中$n$的取值范圍是$n=3，4，5，\cdots，$選項C錯誤；公式中$n$越大，得出的光的波長$λ$越短，由$ν=\frac{c}{λ}$可知，對應的光的頻率越大，由$E=hν$可知，對應的光子能量越大，選項D正確。