Излучение и поглощение света атомами .
Виды спектров,спектральный анализ.
Содержание урока :
- 1.Строение атома водорода
- 2.Излучение и поглощение света атомом
- 3.Виды источников света
- 4 .Спектральный анализ и его применение
- 5 .Виды спектров
Согласно п остулатам Бора:
2.
условие, при котором атом излучает или поглощает свет (электромагнитные волны):
Атом излучает или поглощает свет (э-м волны) при переходе электрона с одной орбиты на другую.
1.
условие, при котором атом не излучает свет (электромагнитные волны ):
У каждого электрона в атоме есть свой набор орбит. Пока электрон находится на одной из орбит, атом не излучает свет (э-м волны)
1 – возбужденное состояние Вывод : Для того чтобы атом мог излучать свет (э-м волны) его нужно ВОЗБУДИТЬ, передать энергию. " width="640"
Строение атома водорода
Свободный электрон
Е, эВ
0
n= 4
n= 3
n= 2
-0,85
+
-
-1,51
n=1
-3,42
n=2
n=3
-13,6
n= 1
n=4
Электрон в основном состоянии
а) если n =1 – основное состояние
б) если n 1 – возбужденное состояние
Вывод : Для того чтобы атом мог излучать свет (э-м волны) его нужно ВОЗБУДИТЬ, передать энергию.
Источники света.
Горячие
Холодные
Холодное свечение-люминесценция
фотолюминесценция
хемилюминесценция
электролюминесценция
тепловые
катодолюминесценция
лампы дневного света
газоразрядные трубки
огни святого Эльма
полярные сияния
свечение экранов плазменных телевизоров
некоторые глубоководные рыбы
микроорганизмы
свечение экранов
телевизоров с ЭЛТ
Солнце
лампа накаливания
пламя
фосфор
светлячки
трупные газы
Г.с.
Г.с.
Самостоятельная работа
варианты
1
2
3
4
5
6
задача: Найдите энергию и длину волны излученного кванта при переходе электрона в атоме водорода:
Г.С.
вариант
E ,эВ
5. E 2-1
1. E 3-2
6. E 6-3
3. E 5-2
4. E 6-2
2. E 4-2
1,08
2,99
10,18
2,85
1,91
2,57
-7
λ ,*10 м
4,35
6,49
1,2
4,14
4,82
11,48
Е, эВ
-0,43
6
5
4
3
2
-0,57
-0,85
Ультрафиолетовое
инфракрасное
-1,51
-7
10 м
-3,42
1
-13 ,6
5
11
9
10
6
1
4
3
2
8
7
Атомы каждого химического элемента излучают свойственный только ему линейчатый спектр
Линейчатые спектры :
Если пропустить излучение через треугольную призму, оно разложится в спектр.
Для получения спектров используют специальные приборы СПЕКТРОСКОПЫ
Спектральный анализ
?
Содержится ли в смеси газов (спектр4):
А) натрий (спектр1)
Б) водород (спектр 2)
В) гелий (спектр 3)?
-содержится
-содержится
-не содержится
Виды спектров
1. Линейчатые
в газообразном атомарном состоянии,
Н
2.Полосатые
в газообразном молекулярном состоянии,
Н 2
3.Непрерывные или сплошные
тела в твёрдом и жидком состоянии, сильно сжатые газы, высокотемпературная плазма
Виды линейчатых спектров
Самостоятельная работа
варианты
1
2
3
4
5
6
Огни святого Эльма
Полярное сияние
Ночесветка – одноклеточная жгутиковая водоросль из отряда динофлагеллят. Достигает 2 мм в диаметре. Излучает свет в ответ на механическое раздражение.
Зрелище, похожее на сказочное, представляют собой некоторые тропические светляки, слетающиеся вмести, когда они загораются и гаснут синхронно. Самка южноамериканского светляка Phrixcthrix способна излучает свет как зеленого, так и красного цвета, причем делает это поочередно или одновременно.
Вариант №1
История, произошедшая с альпинистами, поднимавшимися в горы Киргизского Алатау
Альпинисты поднялись на высоту 3800 метров. Вдруг из-за хребтов наползли темные тучи и разразилась гроза. Когда первый альпинист дошел до самой вершины, она неожиданно засветилась. Человек оказался окруженным ярко сияющим ореолом, а его поднятая рука в кожаной перчатке излучала языки пламени! Вслед за ним «загорелись» и другие альпинисты.
Смотрите, у него горят волосы! — крикнул один, показывая на товарища рядом.
Оказалось, что волосы светились у всех, кто был без шапки. А когда кто-то снял шапку, волосы будто потянулись за ней, испуская голубые искорки. Да, что волосы! Искрились ледорубы, фотоаппараты, металлические пуговицы. И все это шипело, как самовар. Когда гроза прошла, огни исчезли. Альпинисты рассказывали потом, что после этого ощущали лишь покалывание на концах пальцев и у корней волос. А безымянную вершину, где все это случилось, они назвали пиком Электро .
1)Какое природное явление наблюдали в горах альпинисты?
2)Как возникает данное свечение?
3)За счёт какой энергии возбуждаются атомы?
Задание №2 В какой смеси газов (спектры 2, 3, 4) содержится водород (спектр 1)?
1
2
3
4
Вариант №2
Занятный случай
Зимой 1952 года в Мурманской области в магазин привезли свежемороженую треску. Работник магазина принимал ее в темном помещении при свете фонаря. Когда он кончил работу и потушил фонарь, то с удивлением и испугом увидел: руки его светятся. Более того, в темноте перед ним открылась еще более поразительная картина: вся рыба и даже полка, на которой она лежала, светились.
1)Какова причина свечения «Жар - рыбы»?
2)За счёт какой энергии возбуждаются атомы?
Задание №2 На рисунке изображены спектры излучения водорода (1), гелия (2), натрия (4). Какие из этих элементов содержатся в смеси веществ? (3)
1
2
3
4
Вариант №3
Рассказ гимназиста, который поспорил, что может ночью пройти через кладбище.
Я считал малодушным отказываться от принятого решения и тотчас же отправился в путь. Вышел за ворота и повернул по направлению к кладбищу, не испытывая ни малейшего страха. До леса я добрался благополучно, но, когда пришлось плестись по болоту, я завязнул по колено и чуть было не вернулся назад. Если бы не луна, которая освещала все кочки и трясины, неизбежно погиб бы в болоте. Добравшись до кладбища, я хотел уже отправиться обратно — и вдруг в трех саженях передо мною показалась длинная прозрачная фигура какого-то существа. С распростертыми руками оно стояло на месте. Я никогда не верил в привидения и с улыбкой слушал повести чересчур доверчивых рассказчиков. Но теперь привидение стояло передо мной! Мысли мои перепутались. Я ни минуты не сомневался в действительности страшного призрака. Дрожа от волнения, повернул назад и двинулся по кочкам, не смея оглянуться назад. «Авось,— думалось мне,— оно пропадет...» На середине болота возвышался небольшой остров, совершенно сухой. Он был покрыт молодым березняком. Добравшись до этого места, я не утерпел и оглянулся. Какой же был мой ужас, когда в пяти шагах я увидел то же самое страшное привидение! Оно махало теперь руками, и лес, озаренный луной, сквозил через него. Я был не в силах овладеть собой. Подул ветерок, привидение заколыхалось, задрожало и тотчас опять замерло. Я стоял на месте точно прикованный. Ноги отказались повиноваться мне...
1)Как появился кладбищенский призрак?
2)За счёт какой энергии возбуждаются атомы?
Задание №2 На рисунке изображены спектры излучения водорода (1), гелия (2), натрия (3). Какие из этих элементов содержатся в смеси веществ? (4)
1
2
3
4
Вариант №4
История, которая случилась во времена, когда голландцы завоевали Новую Гвинею.
«Непроходимые леса этого острова были населены людьми, которые не хотели покоряться пришельцам. Бесшумно появляясь и незаметно исчезая, папуасы уничтожали врагов отравленными стрелами. Опасаясь за свою жизнь, голландцы селились только там, куда жителям острова было нелегко проникнуть. Таким был поселок Бабо — с одной стороны его защищали непроходимые мангровые заросли и топи болот, с другой — море. На ночь поселенцы выставляли часовых.
В одну из темных ночей солдат, стоявший на берегу моря, узрел невиданное. У самой кромки прибоя сверкнул слабый свет и... побежал по берегу цепочкой светящихся пятен! Вот они совсем уже рядом, в нескольких метрах. На песке стали явно видны светящиеся следы... босой ноги. Они вспыхивали и тут же, через несколько секунд гасли. Кто-то невидимый шел по песку, оставляя огненные следы!
Замерший от ужаса часовой едва дождался смены. А утром стало известно: пропал один из жителей поселка — вышел из дома и не вернулся. Сомнений не было ни у кого: военный форт европейцев посетил сам дьявол! И прихватил с собой в ад человека...
Но этим дело не кончилось. Огненные следы появлялись теперь у поселка вновь и вновь. Причем каждый раз дьявол выбирал ночи потемнее, когда тучи закрывали небо и сильно шумело море. И каждый раз из поселка исчезали люди.
1)Как могли возникнуть на песке светящие следы?
2)За счёт какой энергии возбуждаются атомы?
Задание №2 На рисунке изображены спектры излучения водорода (1), гелия (2), натрия (3). Какие из этих элементов содержатся в смеси веществ? (4)
1
2
3
4
Вариант №5
Небесное знамение
...1242 год. На льду Чудского озера с тевтонскими рыцарями, закованными в железо, яростно сражались воины Александра Невского. В разгар сражения темная северная часть небосвода стала светлеть. Свет был необычный. Как будут где-то за горизонтом зажглась гигантская свеча, пламя которой, колеблемое ветром, вот-вот готово погаснуть. Затем небо прорезал длинный зеленый луч и тут же пропал. Через мгновение над горизонтом появилась светящаяся зеленоватая дуга. Она становилась все ярче и ярче, поднималась все выше и выше. Вдруг из нее вылетел сноп ярких подвижных лучей — красноватых, бледно-зеленых, фиолетовых. Необычный свет озарил снег, воинов... — Небесное знамение!— заговорили русские, крестясь.
1)Какое природное явление наблюдали воины Александра Невского?
2)Как возникает данное свечение?
3)За счёт какой энергии возбуждаются атомы?
Задание №2 В какой смеси газов (спектры 1, 3, 4) содержится гелий (2)?
1
2
3
4
Вариант №6
Из беседы сенатора Цицерона с заговорщиком Каской.
Какой-то раб,—его в лицо ты знаешь,—
Вверх поднял руку левую свою;
Она с такою силой запылала,
Как будто двадцать факелов горело;
И что ж — рука осталась невредимой...
Вчера ночная птица в самый полдень
На площади уселась, оглашая
Окрестности своим зловещим криком.
Когда так много видится чудес,
Нельзя сказать: «естественны они».
Уверен я, что горе предвещают
Они местам, в которых проявились».
1)Какое природное явление можно объяснить самовозгорания руки раба?
2)Как возникает это свечение?
3)За счёт какой энергии возбуждаются атомы?
Задание №2 В составе какого химического соединения (спектры 2, 3, 4) содержится водород (спектр 1)?
1
2
3
4
Список используемой литературы
- Билимович Б.Ф. Световые явления вокруг нас.-М.: «Просвещение»,1986.
- .Лансберг Г.С. Элементарный учебник физики.1985
- Чудеса. Популярная энциклопедия,А-А,1990
- Болховитинов В.Н., Колтовой Б. И. Твоё свободное время.- М.: «Детская литература», 1975.
- Рябоволов Г.И. Сборник дидактических заданий по физике. 1985