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3.4光谱分析在科学技术中的应用
学习目标
知识脉络
1.知道发射光谱和吸收光谱．(重点)
2．知道特征光谱及其应用．(重点、难点)
3．掌握光谱分析的应用．(重点)
发射光谱和吸收光谱
eq\o([先填空])
1．发射光谱
物体发光直接产生的光谱，叫做发射光谱．
(1)由连续分布的包含一切波长的光组成的光谱，叫连续谱．
(2)由一些不连续的亮线组成的光谱，叫线状谱．
2．特征光谱
每种元素的原子都有各自的发射光谱，是由一系列不连续的具有特定波长的谱线组成的光谱．
3．吸收光谱
(1)定义
物体发出的白光，通过温度较低的物质蒸气时，某些波长的光被该物质吸收后形成的光谱叫做吸收光谱．
(2)特点
各种原子的吸收光谱的每一条暗线都与这种原子的发射光谱中明线相对应．
eq\o([再判断])
1．各种原子的发射光谱都是连续谱．(×)
2．太阳光谱是线状谱．(×)
3．由于不同元素的原子结构不同，所以不同元素的原子光谱也不相同．(√)
eq\o([后思考])
为什么用棱镜可以把各种颜色的光展开？
【提示】不同颜色的光在棱镜中的折射率不同，因此经过棱镜后的偏折程度也不同．
eq\o([核心点击])
1．正确区分发射光谱和吸收光谱
2．太阳光谱
(1)太阳光谱的特点：在连续谱的背景上出现一些不连续的暗线，是一种吸收光谱．
(2)对太阳光谱的解释：阳光中含有各种颜色的光，但当阳光透过太阳的高层大气射向地球时，太阳高层大气中含有的元素会吸收它自己特征谱线的光，然后再向四面八方发射出去，到达地球的这些谱线看起来就暗了，这就形成了连续谱背景下的暗线．
1．(多选)白光通过棱镜后在屏上会形成按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫排列的连续光谱，下列说法正确的是()
A．棱镜使光谱加了颜色
B．白光是由各种颜色的光组成的
C．棱镜对各种颜色光的偏折不同
D．发光物体发出了在可见光区的各种频率的光
【解析】白光通过棱镜使各种颜色的光落在屏上的不同位置，说明棱镜对各种颜色的光偏折不同，形成的连续光谱按波长(或频率)排列，即白光是包括各种频率的光，光的颜色是由波长(或频率)决定，并非棱镜增加了颜色，故B、C、D均正确，A错误．
【答案】BCD
2．对于光谱的产生，下列说法正确的是()
A．正常发光的霓虹灯属稀薄气体发光，产生的是吸收光谱
B．白光通过某种温度较低的蒸气后将产生吸收光谱
C．撒上食盐的酒精灯发出的光是明线光谱
D．炽热高压气体发光产生的是明线光谱
【解析】霓虹灯为稀薄气体发光，光谱应为明线光谱，A错误；白光通过温度较低的蒸气产生吸收光谱，B正确；撒上食盐的酒精灯的光通过食盐应为吸收光谱，而炽热高压气体发出的光为连续光谱，C、D错误．
【答案】B
在处理光谱的问题中，要注意分清各种光谱，知道其特点，明确它们的关系.
光谱分析的应用
eq\o([先填空])
1．光谱分析
由于每种元素都有自己的特征光谱，因此可以根据光谱来鉴别和确定它们的化学组成．这种方法叫做光谱分析．
2．应用
(1)光谱分析帮助人们发现了许多新元素．
(2)研究天体的物质成分．
(3)鉴定食品的优劣．
(4)鉴定文物．
eq\o([再判断])
1．线状谱和连续谱都可以用来鉴别物质．(×)
2．高温物体发出的光通过物质后的光谱上的暗线反映了高温物体的组成成分．(×)
3．明线光谱与吸收光谱都可以用于光谱分析，以鉴别物质和确定它们的化学组成．(√)
eq\o([后思考])
1．某种元素的原子光谱中的亮线与其吸收光谱中的暗线具有什么关系？
【提示】一一对应关系．
2．利用太阳光谱能分析得出太阳内部含有哪些元素吗？
【提示】不能，只能分析太阳大气层中含有的元素．
3．(多选)关于光谱和光谱分析，下列说法正确的是()
【导学号
A．太阳光谱和白炽灯光谱是线状谱
B．霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱是线状谱
C．进行光谱分析时，可以利用线状谱，不能用连续谱
D．观察月亮光谱，可以确定月亮的化学组成
【解析】太阳光谱是吸收光谱，而月亮反射太阳光，也是吸收光谱，煤气灯火焰中钠蒸气产生的光谱属稀薄气体发光，是线状谱．由于月亮反射太阳光，其光谱无法确定月亮的化学组成．
【答案】BC
4．太阳光的光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线，产生这些暗线是由于________．
【解析】吸收光谱的暗线是连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的．太阳光的吸收光谱应是太阳内部发出的强光经较低温度的太阳大气层时某些波长的光被太阳大气层的元素原子吸收而产生的．
【答案】太阳表面大气层中存在着相应的元素
?1?太阳光谱是吸收光谱，是阳光透过太阳的高层大气层时而形成的，不是地球大气造成的.
?2?某
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