高中物理选修3-5 课时训练13 氢原子光谱.doc

课时训练课时训练 13 氢原子光谱氢原子光谱一、非标准一、非标准 1.太阳光谱中有许多暗线,它们对应着某些元素的特征谱线,产生这些暗线是由于( )A.太阳表面大气层中缺少相应的元素 B.太阳内部缺少相应元素 C.太阳表面大气层中存在着相应的元素 D.太阳内部存在着相应的元素 答案:C 解析:太阳光谱是吸收光谱,物体发出的白光,通过温度较低的物质时,某些波长的光被该物质吸收后形成 的光谱。 2.利用光谱分析的方法能够鉴别物质和确定物质的组成成分。关于光谱分析,下列说法正确的是( )A.利用高温物体的连续谱就可鉴别其组成成分 B.利用物质的线状谱就可鉴别其组成成分 C.高温物体发出的光通过某物质后,光谱上的暗线反映了高温物体的组成成分 D.同一种物质的线状谱的亮线与吸收光谱上的暗线由于光谱的不同,它们没有关系 答案:B 解析:由于高温物体的光谱包括了各种频率的光,与其组成成分无关,故 A 错误;某种物质发光的线状谱中 的明线与某种原子发出的某频率的光有关,通过这些亮线与原子的特征谱线对照,即可确定物质的组成成 分,B 正确;高温物体发出的光通过某物质后某些频率的光被吸收而形成暗线,这些暗线与所经物质有关, C 错误;某种物质发出某种频率的光,当光通过这种物质时它也会吸收这种频率的光,因此线状谱中的亮线 与吸收光谱中的暗线相对应,D 错误。 3.如图甲所示的 a、b、c、d 为四种元素的特征谱线,图乙是某矿物的线状谱,通过光谱分析可以确定该矿 物中缺少的元素为( )A.a 元素B.b 元素 C.c 元素D.d 元素 答案:B解析:由矿物的线状谱与几种元素的特征谱线进行对照,b 元素的谱线在该线状谱中不存在,故 B 正确。与 几个元素的特征谱线不对应的线说明该矿物中还有其他元素。 4.(多选)下列说法正确的是( )A.所有氢原子光谱的波长都可由巴耳末公式求出 B.据巴耳末公式可知,只要 n 取不同的值,氢原子光谱的谱线可以有无数条 C.巴耳末系是氢原子光谱中的可见光部分 D.氢原子光谱是线状谱的一个例证 答案:CD 解析:氢原子的谱系有好几个,巴耳末系仅是可见光区中的一个,仅四条谱线,故 A、B 错误,C 正确;氢原子 光谱是线状光谱,故 D 正确。 5.(多选)巴耳末通过对氢光谱的研究总结出巴耳末公式=R(),n=3,4,5,对此,下列说法正确的是( )A.巴耳末依据核式结构理论总结出巴耳末公式 B.巴耳末公式反映了氢原子发光的连续性 C.巴耳末依据氢光谱的分析总结出巴耳末公式 D.巴耳末公式准确反映了氢原子发光的实际,其波长的分立值并不是人为规定的 答案:CD解析:由于巴耳末是利用当时已知的、在可见光区的 4 条谱线作了分析总结出的巴耳末公式,并不是依据 核式结构理论总结出来的,巴耳末公式反映了氢原子发光的分立性,也就是氢原子实际只有若干特定频率 的光,由此可知,C、D 正确。 6.巴耳末系谱线波长满足巴耳末公式=R(),式中 n=3,4,5,在氢原子光谱可见光区,最长波长与最短波长之比为多少?答案:解析:巴耳末系的前四条谱线在可见光区,n 的取值分别为 3、4、5、6。n 越小, 越大,故 n=3 时波长最大,max=;n=6 时波长最小,min=,故。7.根据巴耳末公式,指出氢原子光谱在可见光范围内波长最长的 2 条谱线(1=656.47 nm,2=486.27 nm)对 应的 n。 答案:3 4 解析:由巴耳末公式=R()得=1.10×107×() m-1,解得 n1=3;=1.10×107×() m-1,解得 n2=4。8.氢原子光谱除了巴耳末系外,还有莱曼系、帕邢系等,其中帕邢系的公式为=R(),n=4,5,6,R=1.10×107 m-1。若已知帕邢系的氢原子光谱在红外线区域,试求:(1)n=6 时,对应的波长。 (2)帕邢系形成的谱线在真空中的波速为多少?n=6 时,传播频率为多大? 答案:(1)1.09×10-6 m (2)3×108 m/s 2. 75×1014 Hz 解析:(1)根据帕邢系公式=R(),当 n=6 时,代入数据得 1.09×10-6 m。(2)帕邢系形成的谱线在红外线区域,而红外线属于电磁波,在真空中以光速传播,故波速为光速,c=3×108 m/s,由 c= 得 = Hz2.75×1014 Hz。