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课后提升练(十二) 光谱与氢原子光谱
[对应学生用书P156]
1.(2021·黑龙江肇东高二期中)下列说法正确的是( )
A.烧红的煤块和白炽灯发出的都是连续光谱
B.生活中试电笔内氖管和霓虹灯发光都是连续光谱
C.用光谱管观察酒精灯火焰上钠盐的光谱可以看到钠的吸收光谱
D.神舟七号三名宇航员在绕着地球飞行中能够观察到太阳的连续光谱
A 解析:连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫作连续光谱,如烧红的煤块和白炽灯发出的都是连续光谱,A正确;生活中试电笔内氖管和霓虹灯发光发出的光谱属于明线光谱,是线状光谱,B错误;在燃烧的酒精灯芯上放上少许食盐,用光谱管观察得到的光谱是钠的发射光谱,也是钠的线状光谱,C错误;太阳光谱是吸收光谱,其中的暗线,说明太阳表面的气体中存在与这些暗线相对应的元素,D错误。
2.(2022·辽宁沈阳第八十三中学高二开学考试)关于原子的特征谱线,下列说法不正确的是( )
A.不同原子的发光频率是不一样的,每种原子都有自己的特征谱线
B.使炽热固体发出的白光通过低温钠蒸气,可得到钠元素的特征谱线
C.可以用特征谱线进行光谱分析来鉴别物质和确定物质的组成成分
D.原子的特征谱线是原子具有核式结构的有力证据
D 解析:不同原子的发光频率是不一样的,每种原子都有自己的特征谱线,A正确;强烈的白光通过低温的钠蒸气时,某些波长的光被吸收产生钠的吸收光谱,B正确;每种原子都有自己的特征谱线,可以用特征谱线进行光谱分析来鉴别物质和确定物质的组成成分,C正确;α粒子散射实验是原子具有核式结构的有力证据,D错误。
3.如图所示的是原子的发射光谱、原子的吸收光谱、太阳光谱图像,下则说法正确的是( )
A.大多数原子的发射光谱是线状光谱
B.太阳光谱中的暗线表明,太阳中正好不存在这些金属
C.可见光谱有分立特征,不可见光的光谱没有分立特征
D.电子绕原子核运动的轨道是不连续的,所长我们看到了原子光谱的分立特征
D 解析:任何原子的发射光谱都是线状光谱,A错误;太阳光谱中的许多暗线与太阳中存在的金属元素的特征谱线相对应,太阳光谱中的暗线表明太阳中正好存在这些金属元素,B错误;可见光谱与不可见光谱都有分立特征,没有连续特征,C错误;电子绕原子核的运动都是不连续变化的,我们看到的原子光谱都是线状光谱,D正确。
4.(2021·宁夏长庆高级中学高二期末)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.氢原子光谱是连续光谱
C 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,仅四条谱线,A、B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,C正确;由于氢原子发射的光子的能量E=En-Em,所以发射的光子的能量值E是不连续的,只能是一些特殊频率的谱线,D错误。
5.通过光栅分析太阳光谱,我们发现其中有很多暗线,对于这些暗线,我们可以得到的结论是( )
A.太阳中与暗线相对应的元素少
B.太阳大气中含有暗线对应的元素
C.地球大气中的某些元素吸收了暗线中对应的光谱
D.观测仪器精度不足造成的
B 解析:太阳光谱是太阳内部发出的光在经过太阳大气的时候,被太阳大气层中的某些元素吸收而产生的,是一种吸收光谱,所以太阳光的光谱中有许多暗线,它们对应着太阳大气层中的某些元素的特征谱线,故B正确,A、C、D错误。
6.(多选)(2022·河北元氏第四中学高二期中)每种原子都有自己的特征谱线,我们可以利用它来鉴别物质和确定物质的组成成分。原子的特征谱线属于( )
A.吸收光谱 B.发射光谱
C.连续光谱 D.线状光谱
BD 解析:原子的特征谱线是发射光谱,A错误,B正确;原子的特征谱线是分立的线状光谱,C错误,D正确。
7.(多选)关于特征谱线的说法正确的是( )
A.明线光谱中的明线和吸收光谱中的暗线都是特征谱线
B.明线光谱中的明线是特征谱线,吸收光谱中的暗线不是特征谱线
C.明线光谱中的明线不是特征谱线,吸收光谱中的暗线是特征谱线
D.同一元素的明线光谱的明线与吸收光谱的暗线是相对应的
AD 解析:各种原子的明线光谱中的明线和它吸收光谱中的暗线是一一对应的,所以明线光谱的谱线叫作原子的特征谱线,吸收光谱中的暗线也是特征谱线,故A、D正确,B、C错误。
8.氢原子光谱除了巴耳末系外,还有赖曼系、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线区域,问:
(1)n=6时,对应的波长是多少?
(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?
答案:(1)1.09×10-6 m (2)3×108 m/s 2.75×1014 Hz
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区域,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v==λν,得ν== Hz≈2.75×1014 Hz。
9.如图所示的是氢原子的光谱。
(1)仔细观察,氢原子光谱具有什么特点?
(2)阅读课本,指出氢原子光谱的谱线波长具有什么规律?
答案:见解析
解析:(1)从右至左,相邻谱线间的距离越来越小。
(2)巴耳末对当时已知的,在可见光区域的四条谱线做了分析,发现这些谱线的波长能够用一个公式表示,如果采用波长λ的倒数,这个公式可以写成
=R(-)n=3,4,5,…
式中的R叫作里德伯常量,实验测得值为R=1.10×107 m-1,氢原子光谱是由一系列不连续的谱线组成的线状光谱,即波长的分立特征。
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