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2019-2020年高中物理 第18章 第3節(jié) 氫原子光譜練習 新人教版選修3-5 1．光譜． (1)用光柵或棱鏡可以把光按波長展開，獲得光的波長成分和強度分布的記錄．這稱作光譜．有些光譜是一條條的亮線．我們把它們叫作譜線，這樣的光譜叫作線狀譜．有的光譜是連在一起的光帶．我們把它叫作連續(xù)譜． (2)各種原子的發(fā)射光譜都是線狀譜，說明原子只發(fā)出幾種特定頻率的光．每種原子都有自己的特征譜線，我們可以用它來鑒別物質和確定物質的組成成分，這種方法稱作光譜分析． 2．氫原子光譜的實驗規(guī)律． 氫原子光譜的一組譜線(巴耳末系)的波長用一個公式表達：＝R式子中n只能取整數，n＝3，4，5，…，R為一個常數． 3．經典理論的困難． 盧瑟福的核式結構很好地解釋了α粒子散射實驗，但與經典理論相矛盾．既無法解釋原子的穩(wěn)定性．又無法解釋原子光譜的分立特征，這樣必須要引入新觀點． 1．有關原子光譜，下列說法不正確的是(C) A．原子光譜間接地反映了原子結構特征 B．氫原子光譜跟氧原子光譜是不同的 C．太陽光譜是連續(xù)譜 D．鑒別物質的成分可以采用光譜分析 解析：不同的原子發(fā)出的譜線不相同，每一種原子都有自己的特征譜線，利用光譜分析可以用來確定元素，原子光譜可以間接反映原子結構的特征．A、B、D正確．太陽光譜是不連續(xù)的，故C不正確． 2．(多選)關于光譜和光譜分析，下列說法中正確的是(BD) A．太陽光譜和白熾燈光譜都是連續(xù)譜 B．霓虹燈產生的是明線光譜 C．進行光譜分析時，只能用明線光譜 D．同一元素吸收光譜的暗線與明線光譜的位置是一一對應的 解析：太陽光譜是吸收光譜，可進行光譜分析；白熾燈光產生的是連續(xù)譜；霓虹燈管內充有稀薄氣體，產生的光譜為明線光譜． 3．仔細觀察氫原子的光譜，發(fā)現它只有幾條不連續(xù)的亮線，其原因是(D) A．氫原子只有幾個能級 B．氫原子只能發(fā)出平行光 C．氫原子有時發(fā)光，有時不發(fā)光 D．氫原子輻射的光子的能量是不連續(xù)的，所以對應的光的頻率也是不連續(xù)的 解析：本題考查的是氫原子光譜的相關問題，只有幾條不連續(xù)的亮線，其原因是氫原子輻射的光子的能量是不連續(xù)的，所以對應的光的頻率也是不連續(xù)的；D正確． 4. (多選) 下列說法正確的是(CD) A．各種原子的發(fā)射光譜都是連續(xù)譜 B．愛因斯坦的光子說解釋了光電效應現象，光電子的最大初動能與入射光子的頻率無關 C. 根據α粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子核式模型 D. 實物粒子也具有波動性，這種與實物粒子相聯系的波稱為德布羅意波 解析：光譜還有可能是線狀的，A錯誤，光電子的最大初動能與入射光子的頻率有關，B錯誤，根據α粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子核式模型，C正確，實物粒子也具有波動性，這種與實物粒子相聯系的波稱為德布羅意波，D正確． 5．利用光譜分析的方法能夠鑒別物質和確定物質的組成成分，關于光譜分析，下列說法正確的是(B) 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)出的光通過物質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，它們沒有關系 解析：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，故A項錯誤；某種物質發(fā)光的線狀譜中的明線是與某種原子發(fā)出的某頻率的光有關，通過這些亮線與原子的特征譜線對照，即可確定物質的組成成分，B項正確；高溫物體發(fā)出的光通過物質后某些頻率的光被吸收而形成暗線，這些暗線由所經過的物質決定，C項錯誤；某種物質發(fā)出某種頻率的光，當光通過這種物質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線相對應，D項錯誤． 6．太陽的連續(xù)光譜中有許多暗線，它們對應著某些元素的特征譜線．產生這些暗線的原因是由于(C) A．太陽表面大氣層中缺少相應的元素 B．太陽內部缺少相應的元素 C．太陽表面大氣層中存在著相應的元素 D．太陽內部存在著相應的元素 解析：由于對太陽光譜的成因認識不清，易誤認為暗線是由于太陽內部缺少相應的元素產生的，因此錯誤地選擇了B.實際上太陽內部進行著激烈的熱核反應，它發(fā)出的連續(xù)光譜經過溫度比較低的太陽大氣層時產生吸收光譜，我們通過對太陽光譜中暗線的分析，把它跟各種原子的特征譜線對照，就知道太陽大氣層中含有氫、氮、氦、碳、鎂、硅、鈣、鈉等幾十種元素．因此正確答案為C. 7．(多選)下列說法正確的是(CD) A．所有氫原子光譜的波長都可由巴耳末公式求出 B．據巴耳末公式可知，只要n取不同的值，氫原子光譜的譜線可以有無數條 C．巴耳末系中的一部分譜線是氫原子光譜中的可見光部分 D．氫原子光譜是線狀譜的一個例證 解析：氫原子的譜系有好幾個，巴耳末系是可見光區(qū)中的一個，僅十四條譜線．故A、B不正確，C正確．氫原子光譜是線狀譜，故D正確． 8．(多選)關于巴耳末公式＝R的理解，正確的是(AC) A．此公式是巴耳末在研究氫原子光譜特征時發(fā)現的 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，則λ不能取連續(xù)值，故氫原子光譜是線狀譜． 9．(多選)關于原子光譜，下列說法正確的是(AD) A．原子光譜是不連續(xù)的，是由若干頻率的光組成的 B．大量原子發(fā)光的光譜是連續(xù)的，少量原子發(fā)光的光譜是不連續(xù)的 C．由于原子都是由原子核和核外電子組成，所以各種原子的原子光譜是相同的 D．由于各種原子結構不同，所以各種原子的原子光譜也不相同 解析：原子光譜是線狀譜，光譜是一系列不連續(xù)的亮線，每條亮線對應一個頻率，原子光譜是由若干頻率的光組成的，故A對、B錯；各種原子都有自己的特征譜線，不同元素的原子特征譜線不同，故D對、C錯． 10．(多選)如圖甲所示是a、b、c、d四種元素的線狀譜，圖乙是某礦物的線狀譜，通過光譜分析可以了解該礦物中缺乏的是(BD) A．a元素 B．b元素 C．c元素 D．d元素 解析：將甲中的線狀譜與乙中的譜線相對照，沒有的譜線即是該礦物質中缺少的．