人教版物理选修3-5课后课时精练18-3 氢原子光谱

课后课时精练
1．下列说法中正确的是(　　)
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
E．巴耳末公式确定了各种原子发光的波长
F．所有氢原子光谱的波长都与巴耳末公式相对应
解析：太阳光谱是不连续的是吸收光谱，C错，巴耳末公式只能反映氢原子的发光特征，E错。公式中的波长只能是某些分立的值，F错。
答案：ABD
2．下列关于光谱的说法正确的是(　　)
A．炽热固体、液体和高压气体发出的光谱是连续谱
B．各种原子的线状谱中的明线和它的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线状谱
D．甲物质发出的白光通过低温的乙物质蒸汽可得到甲物质的吸收光谱
解析：由于通常看到的吸收光谱中的暗线比明线光谱中的明线要少一些，所以B不对。而气体发光时，若是高压气体发光则形成连续光谱，若是稀薄气体发光则形成线状光谱，故C也不对。甲物质发出的白光通过低温的乙物质蒸汽后，得到的是乙物质的吸收光谱，所以D错误，答案为A。
答案：A
3．关于光谱，下列说法正确的是(　　)
A．有的原子发出的光谱是连续谱，有的原子发出的光谱是线状谱
B．线状谱由不连续的若干波长的光组成
C．作光谱分析时只能用发射光谱，不能用吸收光谱
D．作光谱分析时只能用吸收光谱，不能用发射光谱
解析：各种原子发出的光谱是特征光谱，是线状谱，A错；线状谱只包含对应波长的若干光，B对；作光谱分析一定要用线状谱，既可以是发射光谱也可以是吸收光谱，C、D错。
答案：B
4．太阳光的光谱中有许多暗线，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．太阳内部缺少相应的元素
C．太阳表面大气层中存在着相应的元素
D．地球大气层中存在着相应的元素
解析：吸收光谱的暗线是连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的。太阳光的吸收光谱，是当太阳内部发出的强光经较低温度的太阳大气层时，某些波长的光被太阳大气层含有的元素吸收而产生的，因此正确选项为C。
答案：C
5．关于光谱的产生，下列说法正确的是(　　)
A．正常发光的霓虹灯属于稀薄气体发光，产生的是线状谱
B．正常发光的霓虹灯属于稀薄气体发光，产生的是连续谱
C．炽热的铁块发出的光是原子光谱
D．高压气体发出的光是线状谱
解析：霓红灯产生的是线状谱，A对B错，炽热的铁块，高压气体发出的光是连续光谱，CD错。
答案：A
6．氢原子光谱巴耳末系最小波长与最大波长之比为(　　)
A.　　　　　　　
B.
C.
D.
解析：由巴耳末公式＝R(－)(n＝3,4,5，…)，当n＝∞时，最小波长＝R；当n＝3时，最大波长＝R(－)，得＝。
答案：A
7．请根据巴耳末公式＝R，计算当n＝3,4,5时的波长。(R＝1.10×107
m－1)
解析：利用巴耳末公式计算出波长。
当n＝3时，＝R，
则λ3＝6.545×10－7
m。
当n＝4时，＝R，
则λ4＝4.848×10－7
m。
当n＝5时，＝R，
则λ5＝4.329×10－7
m。
答案：6.545×10－7
m　4.848×10－7
m　4.329×10－7
m
8．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物质后的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与吸收光谱上的暗线，由于光谱的不同，它们没有关系
解析：利用高温物体的连续谱不能鉴别其组成，A错，利用线状谱可鉴别其组成，B对，高温物体的光谱上的暗线反映吸收光线的物质组成，C错，同一种物质的线状谱与吸收光谱上的暗线是两种不同状态下产生的，D错。
答案：B
9．对于线状谱，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不同
C．每种原子在任何条件下发光的线状谱相同
D．两种不同的原子发光的线状谱可能相同
解析：同种原子在任何条件下发光的线状谱相同，C对，AB错，两种不同的原子发光的线状谱不相同，D错。
答案：C
10．如图甲所示是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(　　)
A．a元素
B．b元素
C．c元素
D．d元素
解析：将a、b、c、d四种元素的线状谱与乙图中对照，可知矿物中缺少b、d元素，故选B、D。
答案：BD
11．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光区，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？
解析：(1)由帕邢系公式＝R(－)，当n＝6时，得λ＝1.09×10－6
m。
(2)帕邢系形成的谱线在红外光区，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＝＝λν，得ν＝＝
Hz＝2.75×1014
Hz。
答案：(1)1.09×10－6
m
(2)3×108
m/s　2.75×1014
Hz
12．已知氢原子光谱中巴耳末线系第一条谱线Hα的波长为6565
( ＝1×10－10
m)。
(1)试推算里德伯常量的值；
(2)利用巴耳末公式求其中第四条谱线的波长和对应光子的能量；
(3)试计算巴耳末系中波长最短的光对应的波长。
解析：(1)巴耳末系中第一条谱线为n＝3时，
即＝R(－)
R＝＝
m－1≈1.097×107
m－1。
(2)巴耳末系中第四条谱线对应n＝6，
则＝R(－)
λ4＝
m≈4.102×10－7
m
E＝hν＝h＝J
≈4.85×10－19
J。
(3)n＝∞时，对应的波长最短，
即＝R
得λmin＝3.65×10－7
m。
答案：(1)1.097×107
m－1　(2)4.102×10－7
m　4.85×10－19
J　(3)3.65×10－7
m