师：同学们好，今天我们一起学习高中物理选修3 - 5第十八章第三节氢原子光谱。上节课我们学习了阿尔法粒子散射实验，认识到原子的核式结构。那电子在核外如何运动？它的能量又是怎样变化的呢？通过这节课的学习，我们将进一步了解相关实验事实。下面我们先来看一个视频。太阳光经过三棱镜照射，在屏幕上出现了彩色光带，这是它的光路图。实际上早在17世纪，牛顿就发现了日光通过三棱镜后的色散现象，并把实验中得到的彩色光带叫做光谱。光谱是电磁辐射不论是在可见光区域还是在不可见光区域的波长成分和强度分布的记录，有时只是波长成分的记录。下面请同学们认真观察下边几种光谱，比较它们有何异同，说出它们的特点。
第一条，是连续的光带，我们叫做连续谱。第二条，是线状的亮线，我们叫做线状谱。第三条，是线状的暗线，我们叫做吸收谱。既然有这么多种光谱，那我们就来了解一下光谱的分类和特点。物理学中把光谱分为发射光谱和吸收光谱。物体发光直接产生的光谱叫发射光谱，它可以细分为连续光谱和线状光谱。下面我们来观察连续光谱的图像。通过观察发现，它的现象是由连续分布的一切波长的光组成。特点是整个光谱区域都是明亮的，一般由炙热的固体、液体及高压气体产生。案例是白炽灯灯丝发出的光、烛焰、炙热的钢水。发射光谱的第二种是线状光谱。请同学们观察线状光谱的谱线。
生：黑暗背景中有一条一条的亮线。
师：像这样的亮线，我们在物理学当中称为谱线。它的特点是各条谱线对应不同波长或频率，原子不同，发射的线状光谱也不同，每种原子只能发出具有本身特征的某些波长的光，我们称之为特征谱线，一般由稀薄气体或金属蒸汽产生。案例是由游离状态的原子发射的光谱。请同学们欣赏几种元素的特征谱线。
（展示图片，最上面一条是连续谱，下边分别对应氢原子特征谱线、钠原子特征谱线、汞原子特征谱线、氮原子特征谱线、碳原子特征谱线）
师：光谱的分类二、吸收光谱。由高温物体发出的白光，其中包含连续分布的一切波长的光，通过物质时某些波长的光被此种物质吸收后产生的光谱。请同学们观察吸收光谱的图像。
生：它的现象是连续明亮背景下存在一条条暗线。
师：它的特点是各种原子的吸收光谱中每一条暗线都跟该种原子的发射光谱中的一条明线，即线状光谱相对应。产生的原因是高温物体发出的白光，其中包含连续分布的一切波长的光，通过物质时，某些波长的光被物质吸收。请同学们欣赏氢和钠的吸收光谱。由于每种原子都有自己的特征谱线，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定其化学组成，这种方法叫做光谱分析。下面我们来了解光谱分析学的诞生及优点。
早在1859年，德国的物理学家吉尔霍夫通过分析太阳大气层的吸收光谱与已知元素的光谱相比较，知道太阳的大气中存在钠、镁、铜、锌、镍等金属元素，进而创立了光谱分析学。它的优点是：一、速度快，可在1分钟甚至数秒内同时给出20多种元素的分析结果；二、操作简单，无需任何分离操作而直接进行光谱分析，可同时测定多种元素或化合物；三、灵敏度高，样本中一种元素的含量达到10的 - 10次方克时就可以被检测到。下边我们一起来看光谱分析的应用。一、鉴别物质的化学组成。我们可以通过X射线照射激发荧光，通过分析荧光判断越王勾践宝剑的成分。还可以利用红外光分析漆碗表面，其光谱图和马王堆汉墓出土的漆皮裂解光谱图相似。通过分光镜鉴定农药残留微量元素、霉菌毒素等。二、发现新元素，像铯、铷等元素的发现，还可以用于监测空气中二氧化硫等有害气体含量。三、探索原子结构。学以致用。请看例题。一、白炽灯发光产生的光谱是（ ）A. 连续谱 B. 明线光谱 C. 原子光谱 D. 吸收光谱。请同学们思考。
生：通过刚才学习的知识，我们知道白炽灯发光是灯丝在炙热状态下发出的光，它是白光，是连续谱，因此选择A项。
师：请看例题。关于光谱，下列说法中正确的是（ ）A项太阳光谱是连续光谱；B项稀薄的氢气发光产生的光谱是线状谱；C项，煤气灯上燃烧的钠盐气化后的钠蒸气产生的光谱是线状谱；D项，白光通过钠蒸气产生的光谱是线状谱。请同学们思考，我们刚才已经学习了发射光谱和吸收光谱的内容。
物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。发射光谱有两种类型，第一种是连续光谱，第二种是线状光谱，其中线状光谱又叫明线光谱。连续分布的包含从红光到紫光各种色光的光谱叫做连续光谱，原子的发射光谱都是线状谱，也叫特征谱线。结合选项，A项，太阳光谱是太阳产生的白光，通过太阳周围温度较低的大气时，某些波长的光被太阳大气层中某些元素吸收，从而产生的吸收光谱，A项错误；B项，稀薄的氢气发光是原子光谱，又叫线状谱，B项正确；C项，钠蒸气产生的光谱是线状谱，C项正确；D项，白光通过钠蒸气产生的光谱是吸收光谱，D项错误。综合分析答案选择BC。下面我们一起来学习氢原子光谱。首先来看一个实验装置，探究氢原子光谱实验，它的装置如图所示，由三部分构成，分别是高压感应圈、气体放电管、分光镜。气体放电管是在玻璃管中装有稀薄气体。我们一起来看气体放电管发光原理。
生：玻璃管中稀薄气体的分子在高压感应圈强电场的作用下，电离成为自由移动的正负电荷，气体变成导体，导电时会发光，产生光谱。