TopStudy

Vật lí · Lớp 12

Chuyên đề Vật lí 12 CTST Bài 9. Quang phổ vạch của nguyên tử có đáp án

8 câu · 12 phút · Ngân hàng đề TopStudy. Đáp án và lời giải do TopStudy biên soạn, mở ngay dưới từng câu.

Làm bài

Nội dung đề

Phần I. Tự luận

Câu 1

1 điểm

Sử dụng sơ đồ ở Hình 9.3, tính năng lượng cần thiết để nguyên tử hydrogen chuyển từ trạng thái cơ bản đến trạng thái có năng lượng bằng 0 (năng lượng ion hoá nguyên tử).

Hình minh hoạ

Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Năng lượng cần thiết để nguyên tử hydrogen chuyển từ trạng thái cơ bản đến trạng thái có năng lượng bằng không (năng lượng ion hoá nguyên tử): ε=E∞−E1=0−(−13,6)=13,6 eVε={E}_{\infty }-{E}_{1}=0-(-13{,}6)=13{,}6\ eV

Câu 2

1 điểm
Quan sát các mức năng lượng của nguyên tử hydrogen ở Hình 9.3 và cho biết nếu cung cấp một năng lượng bằng 12,09 eV cho nguyên tử hydrogen đang ở trạng thái cơ bản thì nguyên tử này sẽ chuyển lên trạng thái kích thích tương ứng với mức năng lượng nào. Sau đó, nguyên tử hydrogen có thể phát xạ các photon có bước sóng bằng bao nhiêu?
Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Ta có: ε=En−Em⇒En=ε+Em=12,09−13,6=−1,51 eV\varepsilon = {E_n} - {E_m} \Rightarrow {E_n} = \varepsilon + {E_m} = 12{,}09 - 13{,}6 = - 1{,}51\,eV

Mà En=−13,6n2=−1,51⇒n≈3{E_n} = - \frac{{13{,}6}}{{{n^2}}} = - 1{,}51 \Rightarrow n \approx 3. Khi đó nguyên tử sẽ ở mức M

ε=hcλ⇒12,09.1,6.10−19=6,625.10−34.3.108λ⇒λ=10−7 m\varepsilon = \frac{{hc}}{\lambda } \Rightarrow {12{,}09.1{,}6.10^{ - 19}} = \frac{{{{6{,}625.10}^{ - 34}}{{.3.10}^8}}}{\lambda } \Rightarrow \lambda = {10^{ - 7}}\,m

Câu 3

1 điểm

Quan sát Hình 9.1 và 9.6, so sánh quang phổ vạch phát xạ của nguyên tử hydrogen và neon về số lượng vạch.

Hình minh hoạ

Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

- Quang phổ vạch phát xạ của nguyên tử hydrogen: gồm một số vạch sáng, đơn lẻ, tập trung chủ yếu ở vùng ánh sáng nhìn thấy. Các vạch có màu sắc đặc trưng như: đỏ, lam, tím,…

- Quang phổ vạch phát xạ của nguyên tử neon: gồm nhiều vạch sáng, phức tạp hơn so với hydrogen. Các vạch trải dài trên toàn bộ vùng ánh sáng nhìn thấy từ đỏ đến tím.

Số lượng vạch của quang phổ vạch phát xạ của neon lớn hơn nhiều so với của hydrogen.

Câu 4

1 điểm

So sánh số vạch và vị trí của các vạch phổ phát xạ (Hình 9.7a) và các vạch phổ hấp thụ (Hình 9.7b) của nguyên tử hydrogen.

Hình minh hoạ

Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

- Quang phổ phát xạ:

+ Gồm một số vạch sáng, đơn lẻ, trên nền tối.

+ Trùng khớp với vị trí các vạch tối trong quang phổ hấp thụ.

- Quang phổ hấp thụ:

+ Gồm nhiều vạch tối trên nền quang phổ liên tục.

+ Trùng khớp với vị trí các vạch sáng trong quang phổ phát xạ.

Câu 5

1 điểm
So sánh quang phổ vạch phát xạ và quang phổ vạch hấp thụ của mỗi chất khí.
Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Giống nhau: Vị trí các vạch sáng trong quang phổ vạch phát xạ trùng với vị trí các vạch tối trong quang phổ vạch hấp thụ.

- Khác nhau:

+ Quang phổ vạch phát xạ: số lượng vạch ít, vạch sáng, rõ nét.

+ Quang phổ vạch hấp thụ: số lượng vạch nhiều, vạch tối có thể mờ hoặc đậm.

Câu 6

1 điểm

Quan sát quang phổ vạch phát xạ của nguyên tử hydrogen (H) (Hình 9.7a), quang phổ vạch phát xạ của nguyên tử sodium (Na) (Hình 9.8a) và quang phổ của ánh sáng mặt trời thu nhận được từ mặt đất (Hình 9.8b). Giải thích sự xuất hiện các vạch tối trên nền màu liên tục trong Hình 9.8b. Vì sao từ các vạch tối này, ta có thể khẳng định trong khí quyển quanh Trái Đất có tồn tại nguyên tử hydrogen (H) và nguyên tử sodium (Na).

Hình minh hoạ

Xem đáp án và lời giải

Câu 7

1 điểm
Sử dụng các giá trị của các mức năng lượng của nguyên tử hydrogen trong Hình 9.3 để tính các bước sóng do nguyên tử này phát xạ khi thực hiện các chuyển dời từ các mức năng lượng E3_{3}, E4_{4}, E5_{5} và E6_{6} về mức năng lượng E2_{2}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 8

1 điểm
Để nguyên tử hydrogen đang ở trạng thái cơ bản có thể phát xạ được sáu vạch quang phổ, cần phải cung cấp năng lượng để nguyên tử này chuyển dời lên mức kích thích nào? Vẽ sơ đồ dịch chuyển giữa các mức năng lượng.
Xem đáp án và lời giải

Đề cùng chủ đề

Tất cả đề Chuyên đề 3: Vật lí lượng tử · Các bộ sách Vật lí Lớp 12