高中物理 第十八章 原子結(jié)構(gòu) 18.3 氫原子光譜檢測(cè)

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精18。3 氫原子光譜新提升課時(shí)作業(yè)基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1關(guān)于光譜，下列說(shuō)法正確的是（）a一切光源發(fā)出的光譜都是連續(xù)譜b一切光源發(fā)出的光譜都是線狀譜c稀薄氣體發(fā)出的光譜是線狀譜d做光譜分析時(shí)，利用連續(xù)譜和線狀譜都可以鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成【解析】由于物質(zhì)發(fā)光的條件不同，得到的光譜不同，故a、b錯(cuò)誤;稀薄氣體發(fā)光的光譜為線狀譜,c正確；在光譜分析中連續(xù)譜無(wú)法判斷物質(zhì)的組成成分，d錯(cuò)誤【答案】c2（多選）對(duì)于光譜，下面的說(shuō)法中正確的是(）a大量原子發(fā)出的光譜是連續(xù)譜，少量原子發(fā)出的光譜是線狀譜b線狀譜是由不連續(xù)的若干波長(zhǎng)的光所組成的c太陽(yáng)光譜是連續(xù)譜d太陽(yáng)光譜是線狀譜【解析】原子光譜

2、體現(xiàn)原子的特征,是線狀譜，同一種原子無(wú)論數(shù)量多少，發(fā)光特征都相同，即形成的線狀譜都一樣,故a錯(cuò);b項(xiàng)是線狀譜的特征，正確;太陽(yáng)光周?chē)脑氐牡蜏貧怏w吸收了相應(yīng)頻率的光，故太陽(yáng)光譜是線狀譜，故d對(duì)c錯(cuò)【答案】bd3對(duì)于巴耳末公式下列說(shuō)法正確的是（）a所有氫原子光譜的波長(zhǎng)都與巴耳末公式相對(duì)應(yīng)b巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光的可見(jiàn)光部分的光波長(zhǎng)c巴耳末公式確定了氫原子發(fā)光的一個(gè)線系的波長(zhǎng)，其中既有可見(jiàn)光，又有紫外光d巴耳末公式確定了各種原子發(fā)光中的光的波長(zhǎng)【解析】巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光中一個(gè)線系的波長(zhǎng),不能描述氫原子發(fā)出的各種波長(zhǎng),也不能描述其他原子的發(fā)光，a、d錯(cuò)誤；巴耳末公式是由當(dāng)時(shí)已知的可

3、見(jiàn)光中的部分譜線總結(jié)出來(lái)的，但它適用于整個(gè)巴耳末線系，該線系包括可見(jiàn)光和紫外光，b錯(cuò)誤，c正確【答案】c4太陽(yáng)光的光譜中有許多暗線，它們對(duì)應(yīng)著某些元素的特征譜線，產(chǎn)生這些暗線是由于（）a太陽(yáng)表面大氣層中缺少相應(yīng)的元素b太陽(yáng)內(nèi)部缺少相應(yīng)的元素c太陽(yáng)表面大氣層中存在著相應(yīng)的元素d太陽(yáng)內(nèi)部存在著相應(yīng)的元素【解析】吸收光譜的暗線是連續(xù)光譜中某些波長(zhǎng)的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的太陽(yáng)光的吸收光譜應(yīng)是太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)出的強(qiáng)光經(jīng)較低溫度的太陽(yáng)大氣層時(shí)某些波長(zhǎng)的光被太陽(yáng)大氣層的元素原子吸收而產(chǎn)生的【答案】c5以下說(shuō)法中正確的是()a進(jìn)行光譜分析，可以用連續(xù)譜，也可以用吸收光譜b光譜分析的優(yōu)點(diǎn)是非常靈敏而且迅速c分析某種物質(zhì)

4、的化學(xué)組成,可以使這種物質(zhì)發(fā)出的白光通過(guò)另一種物質(zhì)的低溫蒸汽取得吸收光譜進(jìn)行分析d攝下月球的光譜,可以分析出月球上有哪些元素【解析】進(jìn)行光譜分析不能用連續(xù)光譜,只能用明線光譜或吸收光譜，所以選項(xiàng)a錯(cuò)誤；光譜分析的優(yōu)點(diǎn)是靈敏而且迅速,所以選項(xiàng)b正確;分析某種物質(zhì)的組成,可用白光照射其低溫蒸氣產(chǎn)生的吸收光譜進(jìn)行分析，通過(guò)另一種物質(zhì)的低溫蒸氣只能取得另一種物質(zhì)的吸收光譜，所以選項(xiàng)c錯(cuò)誤；月球不能發(fā)光，它只能反射太陽(yáng)光,故其反射的光譜是太陽(yáng)光譜，而不是月球的光譜，不能用來(lái)分析月球上的元素，所以選項(xiàng)d錯(cuò)誤【答案】b6下列說(shuō)法不正確的是(）a巴耳末線系光譜線的條數(shù)只有4條b巴耳末線系光譜線有無(wú)數(shù)條c巴耳末

5、線系中既有可見(jiàn)光，又有紫外光d巴耳末線系在可見(jiàn)光范圍內(nèi)只有4條【解析】巴耳末線系中的光譜線有無(wú)數(shù)條，但在可見(jiàn)光的區(qū)域中只有4條光譜線，其余都在紫外光區(qū)域故正確的是b、c、d，a錯(cuò)誤【答案】a7(多選）通過(guò)光柵或棱鏡獲得物質(zhì)發(fā)光的光譜，光譜（）a按光子的頻率順序排列b按光子的質(zhì)量大小排列c按光子的速度大小排列d按光子的能量大小排列【解析】由于光譜是將光按波長(zhǎng)展開(kāi),而波長(zhǎng)與頻率相對(duì)應(yīng)，故a正確而光子沒(méi)有質(zhì)量，各種色光在真空中傳播速度相同,b、c錯(cuò)誤；由愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)可知光子能量與光子頻率相對(duì)應(yīng)，d正確【答案】ad8利用光譜分析的方法能夠鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分，關(guān)于光譜分析，下列說(shuō)法正確的是

6、（)a利用高溫物體的連續(xù)譜就可鑒別其組成成分b利用物質(zhì)的線狀譜就可鑒別其組成成分c高溫物體發(fā)出的光通過(guò)物質(zhì)后的光譜上的暗線反映了高溫物體的組成成分d同一種物質(zhì)的線狀譜與吸收光譜上的暗線由于光譜的不同，它們沒(méi)有關(guān)系【解析】由于高溫物體的光譜包括了各種頻率的光，與其組成成分無(wú)關(guān),故a項(xiàng)錯(cuò)誤；某種物質(zhì)發(fā)光的線狀譜中的明線是與某種原子發(fā)出的某頻率的光有關(guān)，通過(guò)這些亮線與原子的特征譜線對(duì)照，即可確定物質(zhì)的組成成分，b項(xiàng)正確；高溫物體發(fā)出的光通過(guò)物質(zhì)后某些頻率的光被吸收而形成暗線，這些暗線由所經(jīng)過(guò)的物質(zhì)決定，c項(xiàng)錯(cuò)誤；某種物質(zhì)發(fā)出某種頻率的光，當(dāng)光通過(guò)這種物質(zhì)時(shí)它也會(huì)吸收這種頻率的光，因此線狀譜中的亮線與

7、吸收光譜中的暗線相對(duì)應(yīng)，d項(xiàng)錯(cuò)誤【答案】b9請(qǐng)根據(jù)巴耳末公式 r,計(jì)算當(dāng)n3,4，5,6時(shí)的氫原子光譜線的波長(zhǎng)【解析】r1。0967758107 m1，當(dāng)n3時(shí)，r，解得16。5647107 m656.47 nm。當(dāng)n4時(shí)，r，解得24.8627107 m486。27 nm。當(dāng)n5時(shí)，r，解得34。3417107 m434。17 nm。當(dāng)n6時(shí)，r，解得44。1029107 m410.29 nm.【答案】656.47 nm486.27 nm434。17 nm410.29 nm能力提升1如圖甲所示的abcd為四種元素的特征譜線,圖乙是某礦物的線狀譜，通過(guò)光譜分析可以確定該礦物中缺少的元素為()a

8、a元素 bb元素cc元素 dd元素【解析】由礦物的線狀譜與幾種元素的特征譜線特征對(duì)照，b元素的譜線在該線狀譜中不存在，故b正確與幾個(gè)元素的特征譜線不對(duì)應(yīng)的線說(shuō)明該礦物中還有其他元素【答案】b2氫原子光譜的巴耳末系中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光波的光子能量為e1，其次為e2,則為()a. b。c. d。【解析】由r得：當(dāng)n3時(shí)，波長(zhǎng)最長(zhǎng),r，當(dāng)n4時(shí),波長(zhǎng)次之，r,解得：，由eh得：?！敬鸢浮縜3在酒精燈的酒精中溶解些食鹽,燈焰會(huì)發(fā)出明亮的黃光，用攝譜儀拍攝下來(lái)的光譜中就會(huì)有鈉的_光譜（填“線狀”或“吸收”）【答案】線狀4巴耳末系譜線波長(zhǎng)滿足巴耳末公式r，式中n3，4，5在氫原子光譜可見(jiàn)光區(qū)，最長(zhǎng)波長(zhǎng)與最短波長(zhǎng)

9、之比為_(kāi)【解析】巴耳末系的前四條譜線在可見(jiàn)光區(qū)，n的取值分別為3、4、5、6。n越小,越大，故n3時(shí)波長(zhǎng)最大，max；n6時(shí)波長(zhǎng)最小，min,故。【答案】5處在激發(fā)態(tài)的氫原子向能量較低的狀態(tài)躍遷時(shí)會(huì)發(fā)出一系列不同頻率的光，稱(chēng)為氫光譜氫光譜的波長(zhǎng)可以用下面的巴耳末里德伯公式表示:r，n、k分別表示氫原子躍遷前后所處狀態(tài)的量子數(shù)，k1,2，3，對(duì)每一個(gè)k，有nk1,k2，k3，r稱(chēng)為里德伯常量，是一個(gè)已知量對(duì)于k1的一系列譜線其波長(zhǎng)處在紫外線區(qū)，稱(chēng)為萊曼系；k2的一系列譜線其波長(zhǎng)處在可見(jiàn)光區(qū)，稱(chēng)為巴耳末系用氫原子發(fā)出的光照射某種金屬進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用萊曼系波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光照射時(shí)，遏止電壓的大小為u1,當(dāng)用巴耳末系波長(zhǎng)最短的光照射時(shí)，遏止電壓的大小為u2，已知電子的電荷量為e，真空中的光速為c，試求：普朗克常量和該種金屬的逸出功【解析】設(shè)金屬的逸出功為w，光電效應(yīng)所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為ekm，由動(dòng)能定理知:ekmeuc，對(duì)于萊曼系，當(dāng)n2時(shí)對(duì)應(yīng)的光波長(zhǎng)最長(zhǎng)，設(shè)為1,由題中所給公式有：rr，波長(zhǎng)1對(duì)應(yīng)的光的頻率1rc；對(duì)于巴耳末線系，當(dāng)n時(shí)對(duì)應(yīng)光的波長(zhǎng)最短，設(shè)為2,由題中所給公式有：rr，波長(zhǎng)2對(duì)應(yīng)的光的頻率2rc；根據(jù)