鲁科版选修35 氢原子光谱与 能级结构 第1课时 作业.docx

第4节氢原子光谱与能级结构1.关于巴尔末公式1=r(122-1n2),n=3,4,5,的理解,正确的是()a.此公式只适用于氢原子发光b.公式中的n可以是任意数,故氢原子发光的波长是任意的c.公式中的n是大于等于3的正整数,所以氢原子光谱不是连续的d.该公式包含了氢原子的所有光谱线答案:ac2.如图所示为氢原子最低的四个能级,当氢原子在这些能级间跃迁时,放出一些频率不同的光,下列说法哪些是正确的()a.最多可能放出6种频率的光b.一定放出6种频率的光c.可能只有一条可见光d.在紫外区一定有三条光线解析:原子由激发态向基态跃迁时,对于大量的氢原子来说,其各种跃迁都存在,故可放出一系列频率的光,但一个原子在一次跃迁时只发出某一频率的光。本题由于不知道是一个氢原子还是大量氢原子,无法确定原子跃迁放出的光子频率的具体种类,所以a、c正确。答案:ac3.一个氢放电管发光,在其光谱中测得一条谱线的波长为4.8610-7m,已知普朗克常量h=6.6310-34js,则该谱线是氢原子从哪一能级向哪一能级跃迁发生的()a.从n=5的能级跃迁到n=3的能级b.从n=4的能级跃迁到n=2的能级c.从n=3的能级跃迁到n=1的能级d.从n=2的能级跃迁到n=1的能级解析:由e=hc求得该谱线的能量e=2.55ev,又e42=2.55ev,所以该谱线是氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级产生的,由谱线的波长可知该谱线是可见光,所以b选项正确。答案:b4.如图甲所示是a、b、c、d四种元素的线状谱,图乙是某矿物质的线状谱,通过光谱分析可以了解到该矿物质中缺乏()a.a元素b.b元素c.c元素d.d元素解析:对比图甲和图乙可知,图乙中没有b、d对应的特征谱线,所以该矿物质中缺乏b、d两种元素。答案:bd5.在真空中,氢原子从能级a跃迁到能级b时,辐射出波长为1的光子,从能级a跃迁到能级c时,辐射出波长为2的光子。若12,则氢原子从能级b跃迁到能级c时,将光子(选填“辐射”或“吸收”),光子的波长为。解析:由=c知,因12,则12,故e1e2,b能级高于c能级。氢原子从能级b跃迁到c时,辐射光子。设光子的波长为,频率为,由hc=hc2-hc1得=121-2。答案:辐射121-26.在氢原子光谱中,电子从较高能级跃迁到n=2能级发出的谱线属于巴尔末线系。若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有2条属于巴尔末线系,则这群氢原子自发跃迁时最多发出条不同频率的谱线。解析:氢原子跃迁发出的谱线中只有2条属于巴尔末系,则氢原子是从n=4能级跃迁的。这群氢原子最多发出的谱线的条数n=n(n-1)2=6。答案:67.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1=r(132-1n2),n=4,5,6,r=1.10107m-1。若已知帕邢系的氢原子光谱在红外线区域,试求:(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大?n=6时,传播频率为多大?解析:(1)若帕邢系公式1=r(132-1n2),当n=6时,得=1.0910-6m。(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=3108m/s。由v=t=,得=v=c=31081.0910-6hz=2.751014hz。答案:(1)1.0910-6m(2)3108m/s2.751014hz8.有一群处于n=4能级上的氢原子,已知里德伯常量r=1.097107m-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