人教版高中物理选修3-518-3.docx

高中物理学习材料
桑水制作
3 氢原子光谱
(时间：60分钟)
难度及题号
考查知识点及角度
基础中档稍难光谱及光谱分析1、2、3、45、6、7
巴耳末公式的应用8、119、10
综合提升1213
知识点一光谱及光谱分析
1．下列物质产生的光谱是线状谱的是 ( )．A．炽热的钢水
B．发亮的白炽灯
C．炽热的高压气体
D．固体或液体汽化成稀薄气体后发光
解析炽热的固体、液体和高压气体产生的光谱是连续谱．
答案 D
2．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
答案 C
3．通过光栅或棱镜获得物质发光的光谱，光谱 ( )．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
4．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
5．对于光谱，下面的说法中正确的是 ( )．A．大量原子发生的光谱是连续谱，少量原子发光的光谱是线状谱
B．线状谱是由不连续的若干波长的光所组成
C．太阳光谱是连续谱
D．太阳光谱是线状谱
解析原子光谱体现原子的特征，是线状谱，同一种原子无论多少发光特征都相同，即形成的线状谱都一样，故A错； B项是线状谱的特征，正确；太阳
光在经过太阳大气层时某些光会被太阳大气层中的某些元素的原子吸收，故太阳光谱是吸收谱，故C、D均错．
答案 B
6．太阳光谱中有许多暗线，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．太阳内部存在着相应的元素
解析太阳光谱中的暗线是由于太阳发出的连续光谱通过太阳表面大气层时某些光被吸收造成的，因此，太阳光谱中的暗线是由于太阳表面大气层中存在着相应的元素，故C正确，A、B、D均错误．
答案 C
7．各种原子的光谱都是________，说明原子只发出几种特定频率的光．不同原子的亮线位置不同，说明不同原子的发光频率是________的．因此这些亮线称为原子的________．
答案线状谱不一样特征谱线
知识点二巴耳末公式的应用
8．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
9．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
10．巴耳末通过对氢光谱的研究总结出巴耳末公式
1
λ
＝R
⎝
⎛
⎭
⎪
⎫
1
22
－
1
n2
n＝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
11．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
1
λ
＝R
⎝
⎛
⎭
⎪
⎫
1
22
－
1
n2
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
λ
1
＝1.10×107×
⎝
⎛
⎭
⎪
⎫
1
22
－
1
32
m－1，解得λ1≈6.54×10－7m
当n＝4时，1
λ
2＝1.10×107×
⎝
⎛
⎭
⎪
⎫
1
22
－
1
42
m－1，解得λ2≈4.85×10－7m，由波速公式
c ＝λν
得ν1＝c λ1＝ 3.0×1086.54×10－7 Hz ≈4.59×1014
Hz
ν2＝c λ2＝ 3.0×1084.85×10－7 Hz ≈6.19×1014
Hz.
答案 λ1＝6.54×10－7m ，λ2＝4.85×10－7m ；
ν1＝4.59×1014 Hz ，ν2＝6.19×1014Hz
12．如图18－3－2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 ( )．
图18－3－2
A ．a 元素
B ．b 元素
C ．c 元素
D ．d 元素
解析 将甲中的线状谱与乙中的谱线相对照，没有的谱线即是该矿物质中缺少的． 答案 BD
13．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1
λ
＝
R ⎝ ⎛⎭
⎪⎫
112－1n 2，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： 1
λ＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫
112－1n 2，n ＝2，3，4，…
可得λ＝
1R ⎝ ⎛⎭
⎪⎫112－1n 2.
当n ＝2时波长最长，其值为
λ＝
1
R ⎝ ⎛⎭
⎪
⎫112－122＝
134R ＝13
4
×1.10×107 m ＝1.21×10－7 m. 当n ＝∞时，波长最短，其值为
λ＝
1
R ⎝ ⎛⎭
⎪
⎫1
12－0＝1R
＝
11.10×10
7 m ＝9.10×10
－8
m. 答案 1.21×10－7 m 9.10×10－8 m。