…….
结论： （1）氢光谱中任何一条谱线的波数，都可以写成两 个整数决定的函数之差。 （2）取m一定的值，n>m，可得到同一线系中各光 谱的波数值。 （3）改变公式中的m值，就可得到不同的线系。
4、光谱项，并合原则
RH 令： T (m) 2 m
并合原则：
记住！
RH T ( n) 2 n
光谱项
记住！
n2 B 2 n 3, 4, 5, n 4 n , B 线系限
B 3645.6 Å
Balmer经验公式
1890年
里德堡（Rydberg）用波数改写:
41 1 v 2 2 RH B 2 n 1
RH 1.0967758 107 m1
1 1 v RH 2 2 n 2,3, 4 1 n
1 1 v RH 2 2 n 4,5,6 3 n
n 5,6,7
1908年 帕邢发现 帕邢系： 红 外 区
1922年布喇开发现 v R 1 1 H 2 2 布喇开系: 4 n 1924年普芳德发现 普丰特系数：
电子轨道运动的频率：
f
V e 2 r 2
Z 4 0 me r 3
经典理论的困难
! 原子稳定性困难:
电子加速运动辐射电磁波，能量不断损失，电子回转半径 不断减小，最后落入核内，原子塌缩。 原子寿命
~ 1010 s
! 光谱分立性困难:
电子绕核运动频率

v e 1 2πr 2π 4π 0 me r 3
二．氢原子光谱的线系
1.巴尔末系 (可见光区) 光谱的研究从1853年Angstron 发现 到14条谱线， 开始。 1885年，已观察
(Å )
H 6562.8 H 4861.3
H 4340.5
H 4101.7 H 3970.1
Hα
n=3
H Hγ H
n=4 n=5 n=6
上节课内容
• α粒子散射实验验证了原子的核式结构
• 原子 = 原子核 + 电子
卢瑟福——“行星模型”
r
10-15-10-14m
10-10m
行星模型的困难
困难: 1、原子稳定性问题 2、原子的同一性问题 原子的再生性 3、原子的再生性问题 4、原子线状光谱问题
原子的结 构到底如 何？
第二章 原子量子态 玻尔模型
这些经验公式是否反映了原子内部结构的规律性？？
5、经典理论的困难
经典理论（行星模型）对原子体系的描述 库仑力提供电子绕核运动的向心力：
r
me v 2 Ze 2 r 4 0 r 2
2 2 1 Ze 1 Ze 原子体系的能量： E me v 2 2 4π 0 r 4π 0 2r
电磁波频率等于电子回转频率，发射光谱为连续谱。
描述宏观物体运动规律的经典理论,不能随意地推广到原子 这样的微观客体上。必须另辟蹊径！新理论？有哪些？
十九世纪末的物理学
经典物理学
Maxwell 电磁理论
Newton力学
Gibbs-Boltzman 统计力学
十九世纪末的物理学
物理学的大厦已经完 成，今后物理学家的 任务只是把实验做得 更精确些。
开尔文
自然界的一切现象是否全部 可以凭借经典物理学来理解
三个著名实验导致“量子”概念的引入和应用
黑体辐射谱
以太漂移
经典物理学无法解释的代
表性实验有黑体辐射、光电效
应和氢原子的线状光谱等
第二章：原子的量子态：玻尔模型
2.1 背景知识
(了解！)
黑体辐射
到了十九世纪末期，物理学晴朗的天空出 现了几朵令人不安的“乌云”，在物理学中 出现了一系列令人费解的实验现象。物理学 遇到了严重的困难，其中两朵最黑的云分别 是： 麦克尔逊--莫雷实验 和 黑体辐射实验
光电效应
前者导致了相对论的诞生后，后者导致了量 子论的诞生。
一、量子假说根据之一：黑体辐射
2.1.2 黑体 黑体辐射
1、热辐射
热辐射现象：任何温度下，宏观物体都要向外辐射电磁波。 电磁波能量的多少，以及电磁波按波长的分布都与温度有 关，故称为热辐射。 热平衡现象：辐射和吸收的能 量恰相等时称为热平衡。此时 温度恒定不变。
v T (m) T (n)
每一谱线的波数差都可表达为二光谱项之差
综上所述，氢原子光谱有如下规律： （1）谱线的波数由两个光谱项之差决定：
~ T (m) T (n)
nm
（2）当m保持定值，n取大于m的正整数时，可给 出同一光谱系的各条谱线的波数。 （3）改变m数值，可给出不同的光谱线系。 以后将会看到，这三条规律对所有原子光谱都适 用，所不同的只是各原子的光谱项的具体形式各 有不同而已。
1 1 v RH 2 2 n 5
n 6,7,8
3、里德伯公式
线系的一般表示：
记住！
1 1 v RH 2 2 n m m=1，2，3，4，5……. n=m + 1, m + 2 , m + 3
m=1 莱曼系
m=2 巴尔末系 m=3 帕邢系
§2.1 背景知识 §2.2 玻尔模型 §2.3 玻尔理论的修正和推广 §2.4 夫兰克－赫兹实验
§2.1 背景知识
2.1.1. 光谱 2.1.2 黑体辐射 2.1.3. 光电效应
第二章 原子的能级和辐射
2.1.1 光谱---研究原子结构的重要手段
一．光谱及其分类 光谱（spectrum） 电磁辐射频率成分和强度分布的关系图 光谱仪
巴尔末线系限：
1 1 2 n 3, 4, 5, 2 2 n
氢原子的Rydberg常数
RH v 2 2
记住！
2.H原子光谱的其它线系 可 见 光
1 1 巴尔末系： v RH 2 2 n 3, 4,5,6 3 n
紫 外 区
1914年 赖曼发现 赖曼系：
将混合光按不同波长 成分展开成光谱的仪 器。 光源
分光器（棱镜或光栅）
纪录仪 （感光 底片或 光电纪 录器）
按光谱结构分类
连续光谱 固体热辐射 原子发光
线光谱
带光谱 按光谱机制分类
பைடு நூலகம்
分子发光
发射光谱
样品光源 分光器 纪录仪
I

I
吸收光谱
连续光源 样品
分光器 纪录仪

光谱由物质内部运动决定，包含内部结构信息 最简单的原子光谱 ?