粵教版選修35 氫原子光譜 原子的能級(jí)結(jié)構(gòu) 第1課時(shí) 作業(yè).docx

1關(guān)于線狀譜，下列說(shuō)法中正確的是()a每種原子處在不同溫度下發(fā)光的線狀譜不同b每種原子處在不同的物質(zhì)中的線狀譜不同c每種原子在任何條件下發(fā)光的線狀譜都相同d兩種不同的原子發(fā)光的線狀譜可能相同答案c解析每種原子都有自己的結(jié)構(gòu)，只能發(fā)出由內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的自己的特征譜線，不會(huì)因溫度、物質(zhì)不同而改變，選項(xiàng)c正確2按經(jīng)典的電磁理論，關(guān)于氫原子光譜的描述應(yīng)該是()a線狀譜 b連續(xù)譜c吸收光譜 d發(fā)射光譜答案b3如圖1832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(guò)光譜分析可以確定該礦物中缺少的元素為() 圖1832aa元素 bb元素 cc元素 dd元素答案b解析由礦物的線狀譜與幾種元素的特征譜線進(jìn)行對(duì)照，b元素的譜線在該線狀譜中不存在，故b正確與幾個(gè)元素的特征譜線不對(duì)應(yīng)的線說(shuō)明該礦物中還有其他元素4.子與氫原子核(質(zhì)子)構(gòu)成的原子稱為氫原子(hydrogen muon atom)，它在原子核物理的研究中有重要作用。下圖為氫原子的能級(jí)示意圖。假定光子能量為e的一束光照射容器中大量處于n2能級(jí)的氫原子，氫原子吸收光子后，發(fā)出頻率為1、2、3、4、5和6的光，且頻率依次增大，則e等于()a.h(31)b.h(56)c.h3d.h4解析：氫原子吸收光子后，能發(fā)出六種頻率的光，說(shuō)明氫原子是從n4能級(jí)向低能級(jí)躍遷，則吸收的光子的能量為ee4e2，e4e2恰好對(duì)應(yīng)著頻率為3的光子，故光子的能量為h3。答案：c5.關(guān)于光譜，下列說(shuō)法正確的是( )a.熾熱的液體發(fā)射連續(xù)光譜b.太陽(yáng)光譜中的暗線說(shuō)明太陽(yáng)上缺少與這些暗線相應(yīng)的元素c.明線光譜和吸收光譜都用于對(duì)物質(zhì)成分進(jìn)行分析d.發(fā)射光譜一定是連續(xù)光譜答案：ac6白光通過(guò)棱鏡后在屏上會(huì)形成按紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫排列的連續(xù)光譜，下列說(shuō)法正確的是()a棱鏡使光譜加了顏色b白光是由各種顏色的光組成的c棱鏡對(duì)各種顏色光的偏折不同d發(fā)光物體發(fā)出了在可見(jiàn)光區(qū)的各種頻率的光e白光是由七種固定頻率的光組成的【解析】白光通過(guò)棱鏡使各種顏色的光落在屏上的不同位置，說(shuō)明棱鏡對(duì)各種顏色的光偏折不同，形成的連續(xù)光譜按波長(zhǎng)(或頻率)排列，即白光是包括各種頻率的光，光的顏色是由波長(zhǎng)(或頻率)決定，并非棱鏡增加了顏色，故b、c、d均正確，a、e錯(cuò)誤【答案】bcd7下列對(duì)氫原子光譜實(shí)驗(yàn)規(guī)律的認(rèn)識(shí)中，錯(cuò)誤的是()a因?yàn)闅湓雍送庵挥幸粋€(gè)電子，所以氫原子只能產(chǎn)生一種波長(zhǎng)的光b氫原子產(chǎn)生的光譜是一系列波長(zhǎng)不連續(xù)的譜線c氫原子產(chǎn)生的光譜是一系列亮度不連續(xù)的譜線d氫原子產(chǎn)生的光的波長(zhǎng)大小與氫氣放電管放電強(qiáng)弱有關(guān)e氫原子產(chǎn)生的光譜是一系列頻率連續(xù)的譜線【解析】氫原子光譜是線狀譜，波長(zhǎng)是一系列不連續(xù)的、分立的特征譜線，并不是只含有一種波長(zhǎng)的光，也不是亮度不連續(xù)的譜線，b、e均正確，a、c錯(cuò)誤；氫原子光譜是氫原子的特征譜線，只要是氫原子發(fā)出的光的光譜就相同，與放電管的放電強(qiáng)弱無(wú)關(guān)，d錯(cuò)誤【答案】acd8(雙選)關(guān)于巴耳末公式r的理解，正確的是()a此公式是巴耳末在研究氫原子光譜特征時(shí)發(fā)現(xiàn)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)值，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解析：此公式是巴耳末在研究氫原子光譜在可見(jiàn)光區(qū)的14條譜線中得到的，只適用于氫原子光譜的分析，且n只能取大于等于3的整數(shù)，則不能取連續(xù)值，故氫原子光譜是線狀譜答案：ac9下列有關(guān)氫原子光譜、巴爾末公式和玻爾理論的說(shuō)法，正確的是()a氫原子光譜說(shuō)明氫原子只能發(fā)出特定頻率的光b氫原子光譜說(shuō)明氫原子能級(jí)是分立的c氫原子光譜線的頻率與氫原子能級(jí)的能量差無(wú)關(guān)d所有氫原子光譜的波長(zhǎng)都與巴爾末公式相對(duì)應(yīng)答案ab10仔細(xì)觀察氫原子的光譜，發(fā)現(xiàn)它只有幾條不連續(xù)的亮線，其原因是()a氫原子只有幾個(gè)能級(jí)b氫原子只能發(fā)出平行光c氫原子有時(shí)發(fā)光，有時(shí)不發(fā)光d氫原子輻射的光子的能量是不連續(xù)的，所以對(duì)應(yīng)的光的頻率也是不連續(xù)的答案d11下列敘述中符合物理學(xué)史實(shí)的有()a湯姆孫通過(guò)研究陰極射線實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了電子的存在b盧瑟福通過(guò)對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，證明了原子是可以再分的c巴爾末根據(jù)氫原子光譜分析，總結(jié)出了氫原子光譜可見(jiàn)光區(qū)波長(zhǎng)公式d玻爾提出的原子模型，徹底否定了盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)答案ac解析湯姆孫通過(guò)研究陰極射線實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了電子，證實(shí)了原子是可以再分的，a對(duì)、b錯(cuò)；玻爾提出的原子模型繼承了盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)模型的部分內(nèi)容，而不是徹底否定，d錯(cuò)；巴爾末總結(jié)出了氫原子光譜的巴爾末公式，故c正確12在氫原子的光譜的紫外區(qū)的譜線系中有多條譜線，試?yán)萌R曼系的公式r，n2,3,4，計(jì)算氫原子光譜紫外線的最長(zhǎng)波和最短波的波長(zhǎng)(r1.10107m1，結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)答案1.21107 m9.09108 m解析根據(jù)萊曼系公式：r，n2,3,4，可得.當(dāng)n2時(shí)波長(zhǎng)最長(zhǎng)，其值為 m1.21107 m.當(dāng)n時(shí)，波長(zhǎng)最短，其值為 m9.09108 m.13可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍為400700 nm，根據(jù)巴耳末公式r，當(dāng)n取何值時(shí)氫原子所發(fā)出的光用肉眼能直接觀察到？(r1.10107 m1)【解析】把波長(zhǎng)等于400 nm，代入巴耳末公式可得，n6.7，把波長(zhǎng)等于700 nm，代入巴耳末公式可得，n2.9，而n只能取整數(shù)，所以n3、4、5、6時(shí)氫原子發(fā)出的光用肉眼能直接觀察到【答案】3、4、5、614在可見(jiàn)光范圍內(nèi)，氫原子光譜中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的2條譜線所對(duì)應(yīng)的基數(shù)為n. (1)它們的波長(zhǎng)各是多少？(2)其中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光對(duì)應(yīng)的光子能量是多少？【解析】(1)譜線對(duì)應(yīng)的n越小，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，故當(dāng)n3時(shí)，氫原子發(fā)光所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)最長(zhǎng)當(dāng)n3時(shí)，1.10107() m1解得16.5107 m.當(dāng)n4時(shí)，1.10107() m1解得24.8107 m.(2)n3時(shí)，對(duì)應(yīng)著氫原子巴爾末系中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光，設(shè)其波長(zhǎng)為，因此 ehh j3.061019 j.【答案】(1)6.5107 m4.8107 m (2)3.061019 j15.氫原子光譜除了巴爾末系外,還有賴曼系、帕邢系等,其中帕邢系的公式為1=r(132-1n2),n=4,5,6,r=1.10107m-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(shí),對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng);(2)帕邢系形成的譜線在真空中的波速為多大?n=6時(shí),傳播頻率為多大?解析:(1)若帕邢系公式1=r(132-1n2),當(dāng)n=6時(shí),得=1.0910-6m。(2)帕邢系形成的譜線在紅外區(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=3108m/s。由v=t=,得=v=c=31081.0910-6hz=2.751014hz。答案:(1)1.0910-6m(2)3108m/s2.751014hz16氫原子第n能級(jí)的能量為en，其中e1是基態(tài)能量當(dāng)氫原子由第4能級(jí)躍遷到第2能級(jí)時(shí)，發(fā)出光子的頻率為1；若氫原子由第2能級(jí)躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為2，則_.【解析】根據(jù)氫原子的能級(jí)公式，h1e4e2e1 h2e2e1e1所以.【答案】17有一群處于n4能級(jí)上的氫原子，已知里德伯常量r1.097107 m1，則：(1)這群氫原子發(fā)光的光譜有幾條？幾條是可見(jiàn)