Цели  урока:

а) Обучающая: изучение физической модели атомов

б) Воспитательная: положительного отношения к знаниям; воспитание дисциплинированности

в) Развивающая: развитие мышления (классифицировать факты, делать обобщающие выводы и т. д.); развитие познавательных умений (формирование умений выделять главное, конспект, наблюдать); развитие умения владеть собой

Задачи  урока:

Изучить закономерности излучения и поглощения света атомами водорода

Обеспечение урока:

«Физика 11» (авторы Жилко В.В., Лавриненко А.В., Маркович Л.Г.)

«Справочник по элементарной физике» (авторы Лободюк В.А., Рябошапка К.П, Шулишова О.И.)

Ход урока:

1. Организационный момент – 1 мин

2. Проверка домашнего задания – 10 мин

3. Объяснение нового материала – 20 мин

4. Физкультурная минутка – 5 мин

5. Работа на компьютере – 7 мин

6. Домашнее задание – 2 мин

Домашнее задание: §4-6

Конспект урока:

Повторение. Если на пути узкого пучка белого света поставить призму, то на экране получится растянутая световая полоса, цвет которой непрерывно меняется. При этом при прохождении через призму меньше откланяются красные лучи, больше – фиолетовые. Между красными и фиолетовыми цветами расположено множество других цветов, среди которых обычно выделяют оранжевый, желтый, зеленый, голубой и синий. Такая цветовая полоса, получаемая при прохождении света через преломляющую призму, называется спектром.

Спектры бывают сплошными и линейчатыми.

Сплошным называется спектр, в состав которого входят все длины волн. Он представляет собой непрерывную разноцветную полосу.

Линейчатым называется спектр, состоящий из отдельных резких линий. Линейчатый спектр испускают газы и пары малой плотности.

Вопрос: Когда же атомы и молекулы газа будут давать спектры испускания?

Ответ: В том случае, если высокая температура или электрический разряд привели их в возбужденное состояние, т.е. сообщили им добавочную энергию. Эту добавочную энергию атомы и молекулы начинают испускать в виде света.

Простейшим атомом является атом водорода, в котором вокруг ядра вращается только один электрон. Логично предположить, что у него самый простой спектр испускания. Соответственно, обнаружить закономерности в расположении спектральных линий можно было проще всего именно на примере спектра атома водорода.

Для наблюдения спектра испускания атома водорода свет от газоразрядной трубки со светящимся при электрическом разряде разреженным водородом с помощью призмы проецировали на экран. При этом на экране были видны четыре яркие цветные линии излучения атома водорода, обозначаемые Н_а, Н_β, Н_у, H_δ (рис. 24).

Закономерности спектра излучения. Свечение газов или паров малой плотности характеризуется линейчатым или полосатыми спектрами расположение линий в которых подчинено определенным закономерностям. Швейцарский физик И. Бальмер установил, что частоты ν линий спектра водорода могут быть найдены с помощью простой формулы:

ν=с/λ

Где n – целое число больше двух, а постоянная R – постоянная Ридберга.

Совокупность линий, имеющих частоту, соответствующую формуле, называют серией Бальмера.

Длины   волн   серии   Бальмера   с   большой   точностью   были измерены шведским физиком Андерсом Йонасом Анг­стремом. Из таблицы 2 видно, насколько длины волн, полу­ченные по формуле Бальмера, соответствуют экспериментальным данным.

Таблица 2. Серия Бальмера атома водорода

Приведенные в таблице длины волн четырех линий серии Бальмера находятся в видимой области спектра. На основании выведенной формулы Бальмер предсказал существование дру­гих линий излучения (поглощения) этой серии в ультрафиолето­вой области. Позднее это было экспериментально подтвержде­но — спектральные линии серии Бальмера действительно про­должаются в ультрафиолетовой области, причем самая ко­ротковолновая   линия   соответствует   длине   волны   λ = 365   нм (рис. 25).

Обратите внимание, что это значение практически совпадает с величиной константы k в формуле Бальмера, что математиче­ски реализуется при n →

Позже в спектре атома водорода в ультрафиолетовой и инфракрасной областях были обнаружены другие серии линий. Например, серия Лаймана (названа в честь американского физика Теодора Лаймана) находится в ультрафиолетовой области спектра с длинами волн от 91 нм до 122 нм и описывается формулой

Серия Пашена (названа в честь немецкого физика Фрид­риха Пашен а) находится в инфракрасной области спектра с длинами волн от 820 нм до 1875 нм. Длины волн спектральных линий этой серии находятся по формуле

Швейцарский физик Вальтер Ритц показал, что частоты, соответствующие всем сериям спектральных линий атомарного водорода, можно объединить общей формулой:

где m =1, 2, 3, 4, 5 — постоянное для данной серии целое число, п — целые числа (п > m). Например, при т=1 получается серия Лаймана, при т = 2 — серия Бальмера и т. д.