2022年高中物理第章原子结构光谱氢原子光谱学业分层测评教科版选修- .pdf

1 光谱 氢原子光谱( 建议用时： 45 分钟 ) 学业达标 1白光通过棱镜后在屏上会形成按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫排列的连续谱线，下列说法正确的是( ) A棱镜使光谱加了颜色B白光是由各种颜色的光组成的C棱镜对各种颜色光的偏折不同D发光物质发出了在可见光区的各种频率的光E白光通过棱镜时，各种色光的频率发生了变化【解析】白光通过棱镜使各种颜色的光落在屏上的不同位置，说明棱镜对各种颜色的光偏折不同， 形成的连续光谱按波长( 或频率 )排列，即白光是包括各种频率的光，光的颜色是由波长 (或频率 ) 决定，并非棱镜增加了颜色，B、C、D正确， A错误光在传播过程中频率是不变的， E错误【答案】BCD 2下列说法中正确的是( ) A炽热的固体、液体和高压气体发出的光形成连续光谱B各种原子的明线光谱中的明线和它吸收光谱中的暗线必定一一对应C气体发出的光只能产生明线光谱D在一定条件下气体也可以产生连续光谱E甲物体发出的白光通过乙物质的蒸气形成了乙物质的吸收光谱【解析】据连续光谱的产生知A正确；由于吸收光谱中的暗线和明线光谱中的明线相对应， 但通常吸收光谱中看到的暗线要比明线光谱中的明线少，所以B错误；气体发光，若为高压气体则产生吸收光谱，若为稀薄气体则产生明线光谱，所以C错误， D正确；甲物体发出的白光通过乙物质的蒸气形成了乙物质的吸收光谱，所以E正确【答案】ADE 3关于线状谱，下列说法中正确的是( ) A每种原子处在不同温度下发光的线状谱不同B每种原子处在不同的物质中的线状谱相同C每种原子在任何条件下发光的线状谱都相同D两种不同的原子发光的线状谱可能相同E两种不同原子发光的线状谱不相同【解析】每种原子都有自己的结构，只能发出由内部结构决定的自己的特征谱线，不会因温度、物质不同而改变，B、C、E正确名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 2 【答案】BCE 4下列关于巴尔末公式1RH1221n2的理解，正确的是( ) 【导学号： 11010025】A此公式是巴尔末在研究氢原子光谱特征时发现的B公式中n可取任意值，故氢原子光谱是连续谱C公式中n只能取不小于3 的整数值，故氢原子光谱是线状谱D公式不但适用于氢原子光谱的分析，也适用于其他原子的光谱E公式只适用于氢原子光谱的分析【解析】此公式是巴尔末在研究氢原子光谱在可见光区的四条谱线中得到的，只适用于氢原子光谱的分析，A、E对， D错；公式中n只能取大于等于3 的整数， 不能连续取值故氢原子光谱是线状谱，B错， C对【答案】ACE 5如图 2-3-2 甲所示是a、b、c、d四种元素的线状谱，图乙是某矿物的线状谱，通过光谱分析可以了解该矿物中缺乏的是_元素图 2-3-2【解析】将a、b、c、d四种元素的线状谱与乙图对照，可知矿物中缺少b、d元素【答案】b、d6同一元素的明线光谱的明线与吸收光谱的暗线是_【解析】实验表明各种元素的吸收光谱中的每一条暗线都跟这种原子的明线光谱中的一条明线相对应【答案】相对应的7氢原子光谱巴耳末系最短波长与最长波长之比_. 【解析】由巴尔末公式1RH(1221n2) ，n3,4,5 ，得当n时，最小波长11RH122当n3 时，最大波长12RH(122132) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 3 由得1259. 【答案】598根据巴尔末公式，指出氢原子光谱巴尔末线系的最长波长和最短波长所对应的n，并计算其波长【解析】对应的n越小，波长越长，故当n3 时，氢原子发光所对应的波长最长当n3 时，111.10107122132m-1解得 16.5510-7 m. 当n时，波长最短，1RH1221n2RH14，4RH41.1 107 m3.64107 m. 【答案】当n3 时，波长最长为6.5510 7 m 当n时，波长最短为3.64107 m 能力提升 9在可见光范围内氢原子发光的波长最长的2 条谱线所对应的n值为多少？它们的波长各是多少？氢原子光谱有什么特点？【解析】因是可见光范围内的，故可直接用公式1RH1221n2进行求解由公式可知，n越小，对应的波长越长所以n3 和n4 是氢原子光谱在可见米范围内波长最长的两条谱线所对应的值当n3 时，111.10107122132，解得 16.5 107 m. 当n4 时，121.10107122142，解得 24.8 107 m. 除巴尔末系外， 在红外和紫外光区的其他谱线也都满足与巴尔末公式类似的关系式，即1RH1k21n2，其中k分别为 1,2,3,4，对应不同的线系由此可知，氢原子光谱是由一系列线系组成的不连续的线状谱【答案】n13 n24 16.5 10 7 m 24.8 107 m 氢原子光谱是由一系列线系组成的不连续的线状谱10在氢原子光谱的紫外区的谱线系中有多条谱线，试利用赖曼系的公式1RH(1121n2) ，n2,3,4 ，计算紫外线的最长波和最短波的波长. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 4 【导学号： 11010026】【解析】根据赖曼系波长倒数公式：1RH1121n2，n2,3,4 ，可得 1RH1121n2，n2,3,4 ，当n2 时波长最长，其值为1RH112122134RH1341.097107 m 1.22107 m. 当n时，波长最短，其值为1RH11201RH11.097107 m 9.12108 m. 【答案】1.22107 m 9.12108 m 11 氢原子光谱除了巴尔末系外，还有赖曼系、 帕邢系等， 其中帕邢系的公式为1RH(1321n2) ，n4,5,6 ，RH1.10107m1. 若已知帕邢系的氢原子光谱在红外线区域，试求：(1)n6 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？n6 时，传播频率为多大？【解析】(1) 帕邢系公式1RH(1321n2) ，当n6 时，得 1.09106 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c3108 m/s ，由vT，得 vc31081.09106 Hz 2.751014 Hz. 【答案】(1)1.09 106 m (2)3 108 m/s 2.751014 Hz 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -