2.4 氢原子光谱与能级结构 同步练习 (含答案解析) (1)

第4节
氢原子光谱与能级结构
(时间：60分钟)
考查知识点及角度
难度及题号
基础
中档
稍难
光谱及光谱分析
1、2
巴耳末公式的应用
3、4
5、6
综合提升
7
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知识点一　光谱及光谱分析
1．通过光栅或棱镜获得物质发光的光谱是
(　　)．
A．按光子的频率顺序排列
B．按光子的质量大小排列
C．按光子的速度大小排列
D．按光子的能量大小排列
解析　由于光谱是将光按波长展开，而波长与频率相对应，故A正确．而光
子没有质量，各种色光在真空中传播速度相同，B、C错误；由爱因斯坦的光
子说可知光子能量与光子频率相对应．D正确．
答案　AD
2．有关原子光谱，下列说法正确的是
(　　)．
A．原子光谱反映了原子结构特征
B．氢原子光谱跟氧原子光谱是不同的
C．太阳光谱是连续谱
D．鉴别物质的成分可以采用光谱分析
解析　不同的原子发出的谱线不相同，每一种原子都有自己的特征谱线，利
用光谱分析可以用来确定元素，原子光谱可以间接反映原子结构的特征，故
A、B、D正确．太阳光谱是不连续的，故C不正确．
答案　ABD
知识点二　巴耳末公式的应用
3．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
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，仅十四条
谱线．故A、B不正确，C正确．氢原子光谱是线状谱，故D正确．
答案　CD
4．下列对于巴耳末公式的说法正确的是
(　　)．
A．所有氢原子光谱的波长都与巴耳末公式相对应
B．巴耳末公式只确定了氢原子发光的可见光部分的光的波长
C．巴耳末公式确定了氢原子发光的一个线系的波长，其中既有可见光，又
有紫外光
D．巴耳末公式确定了各种原子发光中的光的波长
解析　巴耳末公式只确定了氢原子发光中一个线系的波长，不能描述氢原子
发出的各种波长，也不能描述其他原子的发光，A、D错误；巴耳末公式是
由当时已知的可见光中的部分谱线总结出来的，但它适用于整个巴耳末线系，
该线系包括可见光和紫外光，B错误、C正确．
答案　C
5．巴耳末通过对氢光谱的研究总结出巴耳末公式＝Rn＝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
解析　由于巴耳末是利用当时已知的、在可见光区的14条谱线做了分析总结
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．
答案　CD
6．在可见光范围内，氢原子发光的波长最长的两条谱线所对应的波长各是多少？频率各是多少？
解析　利用巴耳末公式计算波长＝R
当n＝3、4时，氢原子发光所对应的两条谱线波长最长
当n＝3时，＝1.10×107×m－1，解得λ1≈6.54×10－7m
当n＝4时，＝1.10×107×m－1，解得λ2≈4.85×10－7m，
由波速公式c＝λν
得ν1＝＝
Hz≈4.59×1014Hz
ν2＝＝
Hz≈6.19×1014Hz.
答案　λ1＝6.54×10－7m，λ2＝4.85×10－7m；
ν1＝4.59×1014
Hz，ν2＝6.19×1014Hz
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7．在氢原子的光谱的紫外区的谱线系中有多条谱线，试利用莱曼系的公式＝R，n＝2，3，4，…，计算紫外线的最长波和最短波的波长．
解析　根据莱曼系公式：
＝R，n＝2，3，4，…可得λ＝.
当n＝2时波长最长，其值为
λ＝＝＝
m＝1.21×10－7
m.
当n＝∞时，波长最短，其值为
λ＝＝＝
m＝9.10×10－8
m.
答案　1.21×10－7
m　9.10×10－8
m