氢原子的光谱的谱线数是多少条?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/26 06:15:38
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氢原子的光谱在可见光范围内有四条谱线,其中在靛紫色区内的一条是处于量子数n=4的能级氢原子跃迁到n=2的能级发出的,氢原子的能级如图所示,已知普朗克恒量h=6.63×10-34 J·s,则该条谱线光子的能量为 2.55 eV,该条谱线光子的频率为 6.15×(10的14次方)Hz。

氢原子光谱(atomic spectrum of hydrogen)是最简单的原子光谱。由A.埃斯特朗首先从氢放电管中获得,后来W.哈根斯和H.沃格耳等在拍摄恒星光谱中也发现了氢原子光谱线。到1885年已在可见光和近紫外光谱区发现了氢原子光谱的14条谱线,谱线强度和间隔都沿着短波方向递减。其中可见光区有4条,分别用Hα、Hβ、Hγ、Hδ表示,其波长的粗略值分别为656.28nm(纳米)、486.13nm、434.05nm和410.17nm。
氢原子光谱是氢原子内的电子在不同能级跃迁时发射或吸收不同频率 的光子形成的光谱。氢原子光谱为不连续的线光谱。

发现简史
1885年,瑞士数学教师J.巴耳末发现氢原子可见光波段的光谱巴耳末系,并给出经验公式。
1908年,德国物理学家F.帕邢发现了氢原子光谱的帕邢系,位于红外光波段的谱线。
1914年,物理学家T.莱曼发现氢原子光谱的莱曼系,位于紫外光波段。
1922年,物理学家F.布拉开发现氢原子光谱的布拉开系,位于近红外光波段。
1924年,物理学家A.芬德发现氢原子光谱的芬德系,位于远红外光波段。
1953年,物理学家C.汉弗莱发现氢原子光谱的汉弗莱系,位于远红外光波段。

光谱系列
氢原子由一个质子和一个电子构成,是最简单的原子,因此其光谱一直是了解物质结构理论的

主要依据。研究其光谱,可以借由外界提供能量,使氢原子内的电子跃迁至高能级后,在跳回低能级的同时,会放出跃迁量等同两个能级之间能量差的光子,再以光栅、棱镜或干涉仪分析其光子能量、强度,就可以得到其发射光谱的明线。以一定能量、强度的光源照射氢原子,则等同其能级能量差的光子会被氢原子吸收,得到其吸收光谱的暗线。另外分析来自外太空的氢原子的光谱并非易事,因为氢在大自然中以双原子分子存在。依其发现谱线所在的能量区段可将其