PAGEPAGE4氫原子光譜時間：45分鐘一、選擇題(1～8題為單選，9～10題為多選)1．太陽的光譜中有很多暗線，它們對應著某些元素的特征譜線．產生這些暗線是由于(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：太陽光譜中的暗線是由于太陽內部發出的強光經過溫度較低的太陽大氣層時產生的，表明太陽大氣層中含有與這些特征譜線相應的元素．2．下列關于光譜的說法正確的是(C)A．月光是連續光譜B．日光燈產生的光譜是連續光譜C．酒精燈中燃燒的鈉蒸氣所產生的光譜是線狀譜D．白光通過溫度較低的鈉蒸氣，所產生的光譜是線狀譜解析：月光是反射的太陽光，是汲取光譜，故選項A錯誤；日光燈是低壓蒸氣發光，所以產生的是線狀譜，故選項B錯誤；酒精燈中燃燒的鈉蒸氣屬于低壓氣體發光，產生線狀譜，故選項C正確，D錯誤．3．關于原子的特征譜線，下列說法不正確的是(D)A．不同原子的發光頻率是不一樣的，每種原子都有自己的特征譜線B．不同原子的發光頻率不一樣，光譜中的亮線稱為原子的特征譜線C．可以用特征譜線進行光譜分析來鑒別物質和確定物質的組成成分D．原子的特征譜線是原子具有核式結構的有力證據解析：不同原子的發光頻率是不一樣的，每種原子都有自己的特征譜線，選項A正確；由原子的特征譜線可知，選項B正確；每種原子都有自己的特征譜線，可以用特征譜線進行光譜分析來鑒別物質和確定物質的組成成分，故選項C正確；α粒子散射試驗是原子具有核式結構的有力證據，故選項D錯誤．4．對于原子光譜，下列說法不正確的是(B)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．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：原子光譜為線狀譜；各種原子都有自己的特征譜線；依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，故選B.5．對于巴耳末公式，下列說法正確的是(C)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．巴耳末公式確定了氫原子發光中的一組譜線的波長，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：巴耳末公式只確定了氫原子發光中的一組譜線的波長，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，故選項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，故選項B錯誤，C正確．6．下列關于光譜和光譜分析的說法正確的是(D)A．日光燈產生的光譜是連續光譜B．太陽光譜中的暗線說明太陽上缺少與這些暗線相對應的元素C．我們能通過光譜分析鑒別月球的物質成分D．連續光譜是不能用來做光譜分析的解析：A選項中日光燈產生的光譜是線狀譜；B選項中太陽光譜中的暗線說明太陽大氣層中含有與這些暗線相對應的元素；C選項中因為月球不能自己發光，所以不能通過光譜分析鑒別月球的物質成分；D選項正確，因為只有線狀譜和汲取光譜才能做光譜分析．7．以下說法正確的是(B)A．進行光譜分析可以用連續光譜，也可以用汲取光譜B．光譜分析的優點是特別靈敏而且快速C．分析某種物質的化學組成可以使這種物質發出的白光通過另一種物質的低溫蒸汽，從而取得其汲取光譜進行分析D．攝下月球的光譜可以分析出月球上有哪些元素解析：進行光譜分析不能用連續光譜，只能用線狀光譜或汲取光譜；光譜分析的優點是靈敏而快速；分析某種物質的組成，可用白光照耀其低壓蒸汽產生的汲取光譜；月球不能發光，它只能反射太陽光，故其光譜是太陽光譜，不是月球的光譜，不能用來分析月球上的元素．故B正確．8．1885年瑞士的中學老師巴耳末發覺，氫原子光譜中可見光部分的四條譜線的波長可歸納成一個簡潔的閱歷公式：eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2)))，n為大于2的整數，R為里德伯常量.1913年，丹麥物理學家玻爾受到巴耳末公式的啟發，同時還吸取了普朗克的量子假說、愛因斯坦的光子假說和盧瑟福的核式結構原子模型，提出了自己的原子理論．依據玻爾理論，推導出了氫原子光譜譜線的波長公式：eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,m2)－\f(1,n2)))，m與n都是正整數，且n>m.當m取定一個數值時，不同數值的n得出的譜線屬于同一個線系．如：m＝1，n＝2,3,4，…組成的線系叫萊曼系；m＝2，n＝3,4,5，…組成的線系叫巴耳末系；m＝3，n＝4,5,6，…組成的線系叫帕邢系；m＝4，n＝5,6,7，…組成的線系叫布喇開系；m＝5，n＝6,7,8，…組成的線系叫逢德系．以上線系只有一個在紫外光區，這個線系是(A)A．萊曼系B．帕邢系C．布喇開系 D．逢德系解析：在真空中，電磁波的波長和頻率互成反比例關系，波長最長的頻率最小．紫外光區的頻率較大，依據氫原子光譜譜線的波長公式eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,m2)－\f(1,n2)))得這個線系是萊曼系．故選項A正確，B、C、D錯誤．9．關于太陽光譜，下列說法正確的是(AB)A．太陽光譜是連續譜中出現幾條暗線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：太陽是高溫物體，它發出的白光包括一切波長的光，但在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中有暗線存在，因此，選項A、B正確．分析太陽光譜可知太陽大氣層的物質組成，而某種物質要觀測到它的特征譜線，要求它的溫度不能太低，也不能太高．溫度太高會干脆發光，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．10．關于巴耳末公式，下列說法正確的是(CD)A．巴耳末依據核式結構理論總結出巴耳末公式B．巴耳末公式反映了氫原子發光的連續性C．巴耳末依據氫光譜的分析總結出巴耳末公式D．巴耳末公式精確反映了氫原子發光的實際，其波長的分立值并不是人為規定的解析：巴耳末是利用當時已知的、在可見光區的14條譜線做了分析總結出的巴耳末公式，并不是依據核式結構理論總結出來的，巴耳末公式反映了氫原子發光的分立性，也就是氫原子實際只有若干特定頻率的光，由此可知，C、D正確．二、非選擇題11．氫原子光譜的巴耳末系中波長最長的譜線的波長為λ1，其次為λ2，求：(1)eq\f(λ1,λ2)的值等于多少？(2)其中最長波長的光子能量是多少？答案：(1)eq\f(27,20)(2)3.06×10－19J解析：(1)由巴耳末公式可得：eq\f(1,λ1)＝R(eq\f(1,22)－eq\f(1,32))，eq\f(1,λ2)＝R(eq\f(1,22)－eq\f(1,42))，所以eq\f(λ1,λ2)＝eq\f(\f(1,4)－\f(1,16),\f(1,4)－\f(1,9))＝eq\f(27,20).(2)當n＝3時，對應的波長最長，代入巴耳末公式有：eq\f(1,λ1)＝1.10×107×(eq\f(1,22)－eq\f(1,32))m－1，解得λ1≈6.5×10－7m.光子能量為ε1＝hν＝heq\f(c,λ1)＝eq\f(6.63×10－34×3×108,6.5×10－7)J＝3.06×10－19J.12．描述氫原子光譜線的簡潔而又美麗的公式稱為廣義巴耳末公式，即eq\f(1,λ)＝Re