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《2020_2021学年高中物理第2章原子结构4氢原子光谱与能级结构课时练习含解析鲁科版选修3_5.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、氢原子光谱与能级结构(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.(多选)关于经典电磁理论与氢原子光谱之间的关系,下列说法正确的是( )A.经典电磁理论不能解释原子的稳定性B.根据经典电磁理论,电子绕原子核转动时,电子会不断释放能量,最后被吸附到原子核上C.根据经典电磁理论,原子光谱应该是连续的D.氢原子光谱彻底否定了经典电磁理论【解析】选A、B、C。根据经典电磁理论,电子绕原子核转动时,电子会不断释放能量最后被吸附到原子核上,原子不应该是稳定的,并且发射的光谱应该是连续的.氢原子光谱并没有完全否定经典电磁理论,而是引入了新
2、的观念。2.(2020·某某高二检测)卢瑟福的原子核式结构学说初步建立了原子核结构的正确图景,解决的问题有( )A.解释了α粒子散射现象B.原子中存在电子C.结合经典电磁理论解释原子的稳定性D.结合经典电磁理论解释氢光谱【解析】选A。通过α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型,而经典电磁理论并不能解释原子的稳定性和氢原子光谱,A正确,C、D错误。汤姆孙通过对阴极射线的研究,提出来原子内存在电子,故B错误。3.氦原子被电离一个核外电子,形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1=-54.4eV,氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的
3、光子中,-7-/7不能被基态氦离子吸收而发生跃迁或电离的是( )A.40.8eV B.43.2eVC.51.0eVD.54.4eV【解析】选B。要吸收光子发生跃迁需要满足一定的条件,即吸收的光子的能量必须是任意两个能级的差值,40.8eV是第一能级和第二能级的差值,51.0eV是第一能级和第四能级的差值,54.4eV是电子刚好电离需要吸收的能量,选项A、C、D均满足条件,而B选项不满足条件,故正确答案为B。4.氢原子从n=4的激发态直接跃迁到n=2的能态时,发出蓝色光,则氢原子从n=5的激发态直接跃迁到n=2的能态时,可能发出的是( )A
4、.红外线 B.红光 C.紫光 D.γ射线【解析】选C。根据跃迁理论从n=4的激发态直接跃迁到n=2的能态时,放出光子的能量hν=E4-E2,从n=5的激发态直接跃迁到n=2的能态时,放出光子的能量hν′=E5-E2,放出光子能量变大,频率变大,故可能是紫光,γ射线是从原子核内发出的,所以C正确,A、B、D错误。5.太阳的连续光谱中有许多暗线,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】选C。太阳光谱
5、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,-7-/7它们对应着太阳大气层中的某些元素的特征谱线,故C正确,A、B、D错误。6.如图甲所示为氢原子的能级图,图乙为氢原子的光谱。已知谱线a是氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光,则谱线b是氢原子( )A.从n=3的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光B.从n=5的能级跃迁到n=3的能级时的辐射光C.从n=4的能级跃迁到n=3的能级时的辐射光D.从n=5的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光【解析】选D。谱线a是氢原子从n
6、=4的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光,波长大于谱线b,所以a光的光子频率小于b光的光子频率;所以b光的光子能量大于n=4和n=2间的能级差。n=3跃迁到n=2,n=4跃迁到n=3,n=5跃迁到n=3的能级差小于n=4和n=2的能级差;只有n=5和n=2间的能级差大于n=4和n=2间的能级差。故选D。二、非选择题(本题共2小题,共24分)7.(12分)有一群处于n=4能级上的氢原子,已知里德伯常量R=1.097×107m-1,则:(1)这群氢原子发光的光谱有几条?几条是可见光?(2)根据巴尔末公式计算出可见光中的最大波长是多少?【解析】(1)这群氢原子
7、的能级图如图所示,由图可以判断出,这群氢原子可能发生的跃迁共有6种,所能发出的光谱共有6条,其中有2条是可见光。-7-/7(2)根据巴尔末公式=R(-)得,当n=3时,波长最大,λ=6.563×10-7m。答案:(1)6条 2条 (2)6.563×10-7m8.(12分)氢原子光谱除了巴尔末系外,还有赖曼系、帕邢系等,其中帕邢系的公式为=R(-)(n=4,5,6,…),R=1.10×107m-1。若已知帕邢系的氢原子光谱在红外线区域,求:(1)n=6时,对应的波长。(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?【解析】(1)由帕
8、邢系公式=R(-),当n=6时,得λ=1.09×10-6m。(2)帕邢系形成的谱线在红外区域,
