PAGEPAGE1第3節氫原子光譜[隨堂檢測]1．(多選)關于光譜，下列說法正確的是()A．炙熱的液體放射連續譜B．放射光譜肯定是連續譜C．線狀譜和汲取光譜都可以對物質成分進行分析D．霓虹燈發光形成的光譜是線狀譜解析：選ACD．炙熱的液體放射的光譜為連續譜，選項A正確；放射光譜可以是連續譜也可以是線狀譜，選項B錯誤；線狀譜和汲取光譜都對應某種元素的光譜，都可以對物質成分進行分析，選項C正確；霓虹燈發光形成的光譜是線狀譜，選項D正確．2．(2024·南通高二檢測)白熾燈發光產生的光譜是()A．連續光譜 B．明線光譜C．原子光譜 D．汲取光譜解析：選A．白熾燈發光屬于炙熱的固體發光，所以發出的是連續光譜．3．(2024·常州高二檢測)氫原子光譜巴耳末系最小波長與最大波長之比為()A．eq\f(5,9) B．eq\f(4,9)C．eq\f(7,9) D．eq\f(2,9)解析：選A．由巴耳末公式eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2)))，n＝3，4，5，…當n＝∞時，最小波長eq\f(1,λ1)＝Req\f(1,22)①當n＝3時，最大波長eq\f(1,λ2)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,32)))②由①②得eq\f(λ1,λ2)＝eq\f(5,9).4．已知氫原子光譜中巴耳末系第一條譜線Hα的波長為656.5nm(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，真空中的光速c＝3×108m·s－1)，求：(1)試推算里德伯常量的值；(2)利用巴耳末公式求其中第四條譜線的波長和對應光子的能量．解析：(1)巴耳末系中第一條譜線為n＝3時，即eq\f(1,λ1)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,32)))R＝eq\f(36,5λ1)≈1.097×107m－1.(2)巴耳末系中第四條譜線對應n＝6，則eq\f(1,λ4)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,62)))λ4＝eq\f(36,8×1.097×107)m≈4.102×10－7m＝410.2nmε＝hν＝heq\f(c,λ4)≈4.85×10－19J.答案：(1)1.097×107m－1(2)4.102×10－7m(或410.2nm)4.85×10－19J[課時作業]一、單項選擇題1．下列說法中正確的是()A．炙熱的固體、液體和高壓氣體發出的光形成連續光譜B．每種原子在任何條件下發光的線狀譜都不相同C．氣體發出的光只能產生明線光譜D．甲物體發出的白光通過乙物質的蒸氣形成了甲物質的汲取光譜解析：選A．據連續光譜的產生知A對；由于汲取光譜中的暗線和明線光譜中的明線相對應，但通常汲取光譜中看到的暗線要比明線光譜中的明線少，所以B不對；每種原子都有自己的結構，只能發出由內部結構確定的自己的特征譜線，不會因溫度等條件而變更，所以C不對；甲物體發出的白光通過乙物質的蒸氣形成了乙物質的汲取光譜，所以D不對．2．關于光譜，下列說法正確的是()A．一切光源發出的光譜都是連續譜B．一切光源發出的光譜都是線狀譜C．淡薄氣體發出的光譜是線狀譜D．作光譜分析時，利用連續譜和線狀譜都可以鑒別物質和確定物質的化學組成解析：選C．不同光源發出的光譜有連續譜，也有線狀譜，故A、B錯誤；淡薄氣體發出的光譜是線狀譜，C正確；利用線狀譜和汲取光譜都可以進行光譜分析，D錯誤．3．(2024·南京高二檢測)關于物質的汲取光譜和明線光譜之間的關系，下列說法中正確的是()A．汲取光譜和明線光譜的產生方法不同，它們的譜線互不相關B．汲取光譜和明線光譜的產生方法相同，它們的譜線重合C．明線光譜與汲取光譜都是原子光譜，它們的特征譜線相對應D．明線光譜與汲取光譜都可以用于光譜分析，以鑒別物質和確定化學組成解析：選D．汲取光譜和明線光譜的產生方法不同，同種物質汲取光譜中的暗線與它明線光譜中的明線相對應，A、B錯誤；明線光譜與汲取光譜都是原子的特征譜線，但是明線光譜是原子光譜，汲取光譜不是原子光譜，C錯誤；明線光譜和汲取光譜都可以進行光譜分析，D正確．4．對于巴耳末公式下列說法正確的是()A．全部氫原子光譜的波長都與巴耳末公式相對應B．巴耳末公式只確定了氫原子發光的可見光部分的光的波長C．巴耳末確定了氫原子發光的一個線系的波長，其中既有可見光，又有紫外光D．巴耳末公式確定了各種原子發光中的光的波長解析：選C．巴耳末公式只確定了氫原子發光中一個線系的波長，不能描述氫原子發出的各種波長，也不能描述其他原子的發光，故A、D錯誤；巴耳末公式是由當時已知的可見光中的部分譜線總結出來的，但它適用于整個巴耳末線系，該線系包括可見光和紫外光，故B錯誤，C正確．5.(2024·湛江高二檢測)如圖甲所示的a、b、c、d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元素解析：選B．把礦物的線狀譜與幾種元素的特征譜線進行比照，b元素的譜線在該線狀譜中不存在，故選項B正確，與幾個元素的特征譜線不對應的線說明該礦物中還有其他元素．二、多項選擇題6．下列說法中正確的是()A．進行光譜分析，可以用線狀譜，也可以用汲取光譜B．光譜分析的優點是特別靈敏而快速C．使一種物質發出的白光通過另一種物質的低溫蒸氣，取得汲取光譜，就可以對前者的化學組成進行分析D．攝下月球的光譜，可以分析出月球是由哪些元素組成的解析：選AB．由于每種元素都有自己的特征譜線，因此，可以依據光譜來鑒別物質和確定它的化學組成．所以光譜分析可以用線狀譜或者汲取光譜．月球的光譜是太陽的反射光譜，故不能分析月球是由哪些元素組成的．7．要得到鈉元素的特征譜線，下列做法中正確的是()A．使固體鈉在空氣中燃燒B．將固體鈉高溫加熱成淡薄鈉蒸氣C．使炙熱固體發出的白光通過低溫鈉蒸氣D．使炙熱固體發出的白光通過高溫鈉蒸氣解析：選BC．炙熱固體發出的是連續譜，燃燒固體鈉不能得到特征譜線，A錯誤；淡薄氣體發光產生線狀譜，B正確；劇烈的白光通過低溫鈉蒸氣時，某些波長的光被汲取產生鈉的汲取光譜，C正確，D錯誤．8．(2024·哈爾濱高二檢測)關于經典電磁理論與氫原子光譜之間的關系，下列說法正確的是()A．經典電磁理論很簡單說明原子的穩定性B．依據經典電磁理論，電子繞原子核轉動時，電子會不斷釋放能量，最終被吸附到原子核上C．依據經典電磁理論，原子光譜應當是連續的D．氫原子光譜徹底否定了經典電磁理論解析：選BC．依據經典電磁理論，電子繞原子核轉動時，電子會不斷釋放能量，最終被吸附到原子核上，經典物理學無法說明原子的穩定性，并且原子光譜應當是連續的．氫原子光譜并沒有完全否定經典電磁理論，而是要引入新的觀念．故正確答案為B、C．9．(2024·杭州高二檢測)對原子光譜，下列說法正確的是()A．原子光譜是不連續的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．由于各種原子的原子結構不同，所以各種原子的原子光譜也不相同D．分析物質發光的光譜，可以鑒別物質中含哪些元素解析：選ACD．原子光譜為線狀譜；各種原子都有自己的特征譜線；據各種原子的特征譜線進行光譜分析可鑒別物質組成．由此知A、C、D說法正確，B說法錯誤．10．關于太陽光譜，下列說法正確的是()A．太陽光譜是汲取光譜B．太陽光譜中的暗線，是太陽光經過太陽大氣層時某些特定頻率的光被汲取后而產生的C．依據太陽光譜中的暗線，可以分析太陽的物質組成D．依據太陽光譜中的暗線，可以分析地球大氣層中含有哪些元素解析：選AB．太陽是高溫物體，它發出的白光通過溫度較低的太陽大氣層時，某些特定頻率的光會被太陽大氣層中的某些元素的原子汲取，從而使我們視察到的太陽光譜是汲取光譜，因此，選項A、B正確．分析太陽的汲取光譜，可知太陽大氣層的物質組成，由于地球大氣層的溫度很低，太陽光通過地球大氣層時不會被地球大氣層中的物質原子汲取，故選項C、D錯誤．三、非選擇題11．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eq\f(E1,E2)為多少？解析：由eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2)))得：當n＝3時，波長最長，eq\f(1,λ1)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,32)))，當n＝4時，波長次之，eq\f(1,λ2)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,42)))，解得：eq\f(λ1,λ2)＝eq\f(27,20)，由E＝heq\f(c,λ)得：eq\f(E1,E2)＝eq\f(λ2,λ1)＝eq\f(20,27).答案：eq\f(20,27)12．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eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,32)－\f(1,n2)))，n＝4，5，6，…，R＝1.10×107m－1.若已知帕邢系的氫原子光譜在紅外線區域，試求：(1)n＝6時，對應的波長；(2)帕邢系形成的譜線在真空中的波速為多少？n＝6時，傳播頻率為多大？解析：(1)由帕邢系公式eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1