一、氢原子光谱的定义与实验规律概述

1、光谱的基本概念：通过光栅或棱镜，可以将不同颜色的光按波长顺序展开，形成记录光波长（频率）和强度分布的光谱。

2、光谱的类型：光谱主要分为发射光谱和吸收光谱，其中发射光谱又分为连续光谱和线状谱。

3、氢原子光谱的实验规律：巴耳末系为氢原子在可见光区所呈现的谱线，其波长公式为$\frac{1}{λ}=R\left(\frac{1}{2^2}-\frac{1}{n^2}\right)$（$n=3,4,5\cdots$，$R$为里德伯常量，$R＝1.10×10^7 {\rm m}^{-1}$）。

4、光谱分析的应用：每种原子具有独特的特征谱线，可用于物质的鉴别和组成成分的确定，具有极高的灵敏度，对化学元素的发现和鉴别具有重要意义。

二、氢原子光谱相关例题解析

科学家对氢光谱可见光区的四条谱线进行分析，发现其波长符合公式$\frac{1}{λ}=R\left(\frac{1}{2^2}-\frac{1}{n^2}\right)$。关于此公式，以下说法正确的是____

A．该公式是玻尔首先通过对光谱的分析得到的

B．公式中$R$为普朗克常量

C．公式中$n$的取值范围为自然数

D．公式中$n$越大，辐射出的光子能量越大

答案：D

解析：公式$\frac{1}{λ}=R\left(\frac{1}{2^2}-\frac{1}{n^2}\right)$是巴尔末通过对氢原子光谱的分析总结出来的，公式中的$R$称为里德伯常量，选项A、B错误；公式中$n$的取值范围是$n=3，4，5，\cdots$，选项C错误；公式中$n$越大，得出的光的波长$λ$越短，由$ν=\frac{c}{λ}$可知，对应的光的频率越大，由$E=hν$可知，对应的光子能量越大，选项D正确。