人教版高二物理選修3-5課后作業(yè)第十八章　氫原子光譜

1、人教版選修3-5課后作業(yè)第十八章氫原子光譜一、選擇題1.月亮的光通過分光鏡所得到的光譜是() A.連續(xù)光譜B.吸收光譜C.明線光譜D.原子光譜2.(多選)關(guān)于原子光譜,下列說法正確的是()A.原子光譜是不連續(xù)的B.由于原子都是由原子核和電子組成的,所以各種原子的原子光譜是相同的C.各種原子的原子結(jié)構(gòu)不同,所以各種原子的原子光譜也不相同D.分析物質(zhì)發(fā)光的光譜可以鑒別物質(zhì)中含哪些元素3.(多選)下列關(guān)于光譜的說法正確的是()A.連續(xù)譜就是由連續(xù)發(fā)光的物體產(chǎn)生的光譜,線狀譜是線狀光源產(chǎn)生的光譜B.通過對連續(xù)譜的光譜分析可鑒定物質(zhì)成分C.連續(xù)譜包括一切波長的光,線狀譜只包括某些特定波長的光D.通過對線

2、狀譜的亮線光譜分析或?qū)ξ展庾V的暗線分析可鑒定物質(zhì)成分4.關(guān)于光譜,下列說法正確的是()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,利用連續(xù)譜和線狀譜都可以鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的化學(xué)組成5.關(guān)于光譜分析下列說法正確的是()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)出的光通過某物質(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,它們沒有關(guān)系6.下列說法正確的是()A.各種原子的線狀譜中的亮線和它吸收光譜中的暗線必定一一對應(yīng)B.線狀

3、譜中的亮線和吸收光譜中的暗線都是特征譜線C.氣體發(fā)出的光只能產(chǎn)生線狀譜D.甲物質(zhì)發(fā)出的白光通過乙物質(zhì)的蒸氣形成了甲物質(zhì)的吸收光譜7.(多選)下列關(guān)于特征譜線的幾種說法,正確的有()A.線狀譜中的亮線和吸收光譜中的暗線都是特征譜線B.線狀譜中的亮線是特征譜線,吸收光譜中的暗線不是特征譜線C.線狀譜中的亮線不是特征譜線,吸收光譜中的暗線是特征譜線D.同一元素的吸收光譜中的暗線與線狀譜中的亮線是相對應(yīng)的8.如圖甲所示的a、b、c、d分別為四種元素的特征譜線,圖乙是某礦物的線狀譜,通過光譜分析可以確定該礦物中缺少的元素為()A.a元素B.b元素C.c元素D.d元素9.(多選)下列關(guān)于巴耳末公式1=R1

4、22-1n2的理解,正確的有()A.此公式是巴耳末在研究氫原子光譜特征時得到的B.公式中n可取任意值,故氫原子光譜是連續(xù)譜C.公式中n只能取不小于3的整數(shù),故氫原子光譜是線狀譜D.公式不但適用于氫原子光譜的分析,也適用于其他原子的光譜10.巴耳末對當(dāng)時已知的、在可見光區(qū)的氫原子光譜的四條譜線進行了分析,發(fā)現(xiàn)這些譜線的波長滿足公式1=R122-1n2,式中n=3,4,5,。在氫原子光譜可見光區(qū),最長波長與最短波長之比為()A.95B.43C.98D.8511.氫原子光譜的巴耳末系中波長最長的光波的光子能量為E1,其次為E2,則E1E2為()A.2027B.2720C.23D.32二、非選擇題12

5、.氫原子光譜在可見光范圍內(nèi)的譜線,波長最長為654.55×10-9 m,其次為484.85×10-9 m,根據(jù)巴耳末公式求兩條譜線分別對應(yīng)的n(里德伯常量R=1.10×107 m-1)。13.氫原子光譜除了巴耳末系外,還有萊曼系、帕邢系等,其中帕邢系的公式為1=R132-1n2,其中n=4,5,6,R=1.10×107 m-1。若已知帕邢系的氫原子光譜在紅外線區(qū)域,試求:(1)n=6時,對應(yīng)的波長;(2)帕邢系形成的譜線在真空中的波速為多大?n=6時,傳播頻率為多大?14.處在激發(fā)態(tài)的氫原子向能量較低的狀態(tài)躍遷時會發(fā)出一系列不同頻率的光,稱為氫光譜,氫光

6、譜的波長可以用下面的巴耳末-里德伯公式表示:1=R1k2-1n2,n、k分別表示氫原子躍遷前后所處狀態(tài)的量子數(shù),k=1,2,3,對每一個k,有n=k+1,k+2,k+3,R稱為里德伯常量,是一個已知量。對于k=1的一系列譜線,其波長處在紫外線區(qū),稱為萊曼系;k=2的一系列譜線,其波長處在可見光區(qū)及紫外線區(qū),稱為巴耳末系。用氫原子發(fā)出的光照射某種金屬進行光電效應(yīng)實驗,當(dāng)用萊曼系波長最長的光照射時,遏止電壓的大小為U1,當(dāng)用巴耳末系波長最短的光照射時,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。答案一、選擇題1.B月亮的光是反射的太陽光,而太陽光

7、譜為吸收光譜,所以選項B正確。2.ACD原子光譜為線狀譜,A正確;各種原子都有自己的特征譜線,B錯誤,C正確;根據(jù)各種原子的特征譜線進行光譜分析可鑒別物質(zhì)組成,D正確。3.CD連續(xù)譜是由連續(xù)分布的一切波長的光組成的譜線,而不是由連續(xù)發(fā)光的物體產(chǎn)生的光譜,熾熱固體、液體及高壓氣體發(fā)光產(chǎn)生的光譜是連續(xù)譜;線狀譜是由一些不連續(xù)的亮線組成的譜線,稀薄氣體、金屬蒸氣發(fā)光產(chǎn)生的譜線是線狀譜,線狀譜不是指線狀光源產(chǎn)生的光譜,A錯,C對。光譜分析是根據(jù)不同原子都有自己的特征譜線來鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分的方法,連續(xù)譜含有一切波長的光,不是原子的特征譜線,不能用來進行光譜分析,而線狀譜和吸收光譜都是原子自身

8、的特征譜線,所以可以用來進行光譜分析,鑒定物質(zhì)成分,B錯,D對。4.C不同光源發(fā)出的光譜有連續(xù)譜,也有線狀譜,A、B錯誤;稀薄氣體發(fā)出的光譜是線狀譜,C正確;連續(xù)譜不可以鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的化學(xué)組成,D錯誤。5.B由于高溫物體的光譜包括了各種頻率的光,與其組成成分無關(guān),A錯誤;某種物質(zhì)發(fā)射的線狀譜中的亮線與某種原子發(fā)出的某頻率的光有關(guān),通過這些亮線與原子的特征譜線對照,即可確定物質(zhì)的組成成分,B正確;高溫物體發(fā)出的光通過某物質(zhì)后某些頻率的光被吸收而形成暗線,這些暗線與光通過的物質(zhì)有關(guān),C錯誤;某種物質(zhì)發(fā)出某種頻率的光,當(dāng)光通過這種物質(zhì)時它也會吸收這種頻率的光,因此線狀譜中的亮線與吸收光譜中的暗

9、線相對應(yīng),D錯誤。6.B吸收光譜中的暗線和線狀譜中的亮線相對應(yīng),都是特征譜線,但通常吸收光譜中的暗線要比線狀光譜中的亮線少,所以B正確,A錯誤;氣體發(fā)光時,若為高壓氣體發(fā)光則產(chǎn)生連續(xù)譜,若為稀薄氣體發(fā)光則產(chǎn)生線狀譜,所以C錯誤;甲物質(zhì)發(fā)出的白光通過乙物質(zhì)的蒸氣形成了乙物質(zhì)的吸收光譜,所以D錯誤。綜上所述,應(yīng)選B。7.AD線狀譜中的亮線與吸收光譜中的暗線均為特征譜線,并且實驗表明各種元素在吸收光譜中的每一條暗線都跟這種元素在線狀譜中的一條亮線相對應(yīng),所以A、D正確。8.B用礦物的線狀譜與幾種元素的特征譜線進行對照,b元素的譜線在該線狀譜中不存在,故B正確。礦物的線狀譜中有與幾個元素的特征譜線不對

10、應(yīng)的線,說明該礦物中還有其他元素。9.AC巴耳末公式是巴耳末在研究氫原子光譜在可見光區(qū)的四條譜線時得到的,只適用于氫原子光譜的分析,A正確,D錯誤;公式中n只能取大于2的整數(shù),不能連續(xù)取值,故氫原子光譜是線狀譜,B錯誤,C正確。10.D能夠引起人的視覺的可見光波長范圍約為400700 nm,根據(jù)巴耳末公式1=R122-1n2計算可知,巴耳末系的四條譜線在可見光區(qū),n的取值分別為3,4,5,6,n越小,越大,故n=3時波長最長,max=365R;n=6時波長最短,min=368R,故maxmin=85,D正確。11.A由1=R122-1n2,(n=3,4,5,)可得,當(dāng)n=3時,波長最長,11=

11、R122-132,當(dāng)n=4時,波長次之,12=R122-142,解得12=2720,由E=hc得E1E2=21=2027,故A選項正確。二、非選擇題12.答案34解析由巴耳末公式1=R122-1n2,(n=3,4,5,)得1654.55×10-9 m=1.10×107 m-1×122-1n121484.85×10-9 m=1.10×107 m-1×122-1n22解得n1=3,n2=4。13.答案(1)1.09×10-6 m(2)3×108 m/s2.75×1014 Hz解析(1)由帕邢系公式1=R132-1n2,當(dāng)n=6時,得1.09×10-6 m。(2)帕邢系形成的譜線在紅外線區(qū)域,而紅外線屬于電磁波,在真空中以光速傳播,故波速為光速c=3×108 m/s由v=T=,得=v=c=3×1081.09×10-6 Hz2.75×1014 Hz。14.答案2e(U1-U2)Rce2(U1-3U2)解析由巴耳末-里德伯公式1=R1k2-1n2可知,萊曼系波長最長的光是氫原子由n=2能級躍遷到n=1能級時發(fā)出的,其波長的倒數(shù)為112=3R4,對應(yīng)的光子能量12=hc112=3Rhc4