고등 통합과학 스펙트럼의 종류와 특징 예상문제

스펙트럼의 종류와 특징
{유형 분석}
연속 스펙트럼, 방출(선) 스펙트럼, 흡수 스펙트럼의 특징을 구분할 수 있는지 확인하는 문항이다.
{자료 분석}
(가)는 색이 연속적으로 이어지는 무지개색 띠로 연속 스펙트럼이다. (나)는 검은 바탕에 몇 개의 밝은 선이 나타나 있으므로 방출 스펙트럼이다. (다)는 연속 스펙트럼 바탕에 검은 선이 나타나 있으므로 흡수 스펙트럼이다.
{정답 찾기}
ㄱ. (가)는 모든 파장의 빛이 연속적으로 나타나므로 연속 스펙트럼이다. (O)
ㄴ. (나)는 어두운 배경에 특정 파장에서만 밝은 선이 나타나는 방출 스펙트럼이다. (O)
ㄷ. 흡수선(어두운 선)이 나타나는 위치는 빛을 흡수하는 원소의 종류에 따라 다르며, 이는 원소마다 고유한 에너지 준위를 갖기 때문이다. 따라서 원소의 종류와 무관하다는 설명은 옳지 않다. (X)
{오답 피하기}
방출 스펙트럼과 흡수 스펙트럼은 같은 원소에 대해 선의 위치(파장)가 서로 일치한다는 점도 함께 기억해 둔다.

[최종 정답]
정답은 4번 「ㄱ, ㄴ」이다.

물질과 규칙성 - 스펙트럼의 종류와 특징
{유형 분석}
연속 스펙트럼, 방출 스펙트럼, 흡수 스펙트럼의 발생 조건과 특징을 구분하는 문항이다.
{자료 분석}
A는 모든 파장이 연속적으로 나타나는 연속 스펙트럼, B는 특정 파장에서만 밝은 선이 나타나는 방출(선) 스펙트럼, C는 연속 스펙트럼 위에 특정 파장이 검은 선으로 빠진 흡수 스펙트럼이다.
{정답 찾기}
ㄱ. 고온의 고체·액체 또는 고밀도 기체는 모든 파장의 빛을 연속적으로 방출하여 연속 스펙트럼이 나타난다. (O)
ㄴ. 저온·저밀도의 들뜬 기체는 특정 파장의 빛만 방출하여 방출 스펙트럼이 나타난다. (O)
ㄷ. 연속 스펙트럼의 빛이 저온의 기체를 통과할 때 기체를 이루는 원소가 흡수하는 특정 파장만큼 어두운 선이 나타나는 것이 흡수 스펙트럼이다. (O)
따라서 ㄱ, ㄴ, ㄷ 모두 옳다.
{오답 피하기}
방출 스펙트럼과 흡수 스펙트럼은 발생 원리가 서로 대응되며, 같은 원소라면 두 스펙트럼에서 선이 나타나는 위치(파장)가 동일하다는 점도 함께 알아두어야 한다.

[최종 정답]
정답은 5번 「ㄱ, ㄴ, ㄷ」이다.

스펙트럼의 종류와 특징
{유형 분석}
연속 스펙트럼, 방출 스펙트럼, 흡수 스펙트럼의 발생 원리와 특징, 그리고 세 스펙트럼 사이의 관계를 이해하는지 확인하는 문항이다.
{자료 분석}
(가)는 무지개색이 끊김 없이 이어진 연속 스펙트럼으로 고온·고밀도의 광원에서 나타난다. (나)는 검은 배경에 밝은 선만 나타나는 방출 스펙트럼으로 저밀도의 뜨거운 기체가 스스로 빛을 낼 때 나타나며, 선의 위치는 원소마다 고유하다. (다)는 연속 스펙트럼 배경에 검은 흡수선이 나타나는 흡수 스펙트럼으로, 같은 원소는 방출할 때와 같은 파장의 빛을 흡수한다.
{정답 찾기}
ㄱ. 연속 스펙트럼은 고온·고밀도 광원에서 나타난다. (O)
ㄴ. 방출 스펙트럼의 선의 위치는 원소의 종류에 따라 다르다. (O)
ㄷ. 같은 원소는 방출선과 흡수선이 같은 파장에서 나타난다. (O)
모두 옳다.
{오답 피하기}
한 원소가 방출하는 파장과 흡수하는 파장이 같다는 사실(키르히호프의 법칙)을 통해 (나)와 (다)의 선 위치를 비교하여 원소를 확인할 수 있다.

[최종 정답]
정답은 3번 「ㄱ, ㄴ, ㄷ」이다.

스펙트럼의 종류와 특징
{유형 분석}
연속 스펙트럼, 방출선 스펙트럼, 흡수선 스펙트럼의 발생 조건과 특징을 구분하는 문항이다.
{자료 분석}
연속 스펙트럼은 고온의 고체·액체 또는 고압의 기체에서 방출되는 모든 파장의 빛이 연속적으로 나타나는 것이고, 방출선 스펙트럼은 저온·저밀도의 기체가 방출하는 특정 파장의 밝은 선들이며, 흡수선 스펙트럼은 연속 스펙트럼을 내는 광원 앞에 저온의 기체가 있을 때 그 기체가 흡수하는 특정 파장에서만 검은 선이 나타나는 것이다.
{정답 찾기}
① 옳은 설명이다.
② 저온·저밀도 기체가 방출하는 것은 흡수 스펙트럼이 아니라 방출선(선) 스펙트럼이다. 틀리다.
③ 저온의 기체는 모든 파장이 아니라 그 기체를 이루는 원소 고유의 특정 파장만 흡수한다. 틀리다.
④ 원소마다 전자 배치가 달라 스펙트럼선의 위치(파장)가 고유하게 다르다. 틀리다.
⑤ 태양의 스펙트럼은 연속 스펙트럼에 프라운호퍼선이라는 흡수선이 나타난다. 틀리다.
{오답 피하기}
스펙트럼선의 위치는 원소마다 고유하여 이를 이용해 천체의 구성 원소를 알아낼 수 있다.

[최종 정답]
정답은 1번 「백열전구와 같이 고온의 고체나 액체, 고압의 기체에서 방출된 빛을 분광기로 관찰하면 연속적인 색의 띠로 나타나는 연속 스펙트럼이 나타난다.」이다.

물질과 규칙성 - 스펙트럼의 종류와 특징
{유형 분석}
연속 스펙트럼, 선(방출) 스펙트럼, 흡수 스펙트럼의 발생 조건과 특징을 구분하는 문항이다.
{자료 분석}
(가)는 무지개색이 끊김 없이 이어지는 연속 스펙트럼, (나)는 검은 바탕에 밝은 선으로 나타나는 방출(선) 스펙트럼, (다)는 연속 스펙트럼 바탕에 검은 흡수선이 나타나는 흡수 스펙트럼이다.
{정답 찾기}
ㄱ. 백열등, 태양 표면과 같이 고온의 광원은 모든 파장의 빛을 방출하여 연속 스펙트럼을 만든다. (O)
ㄴ. 저온·저밀도의 기체 방전관에서 나오는 빛은 특정 파장에서만 밝은 선으로 나타나는 선(방출) 스펙트럼을 만든다. (O)
ㄷ. 연속 스펙트럼을 내는 광원의 빛이 저온의 기체를 통과하면, 기체가 특정 파장의 빛을 흡수하여 흡수 스펙트럼이 나타난다. (O)
{오답 피하기}
같은 원소라도 방출 스펙트럼의 밝은 선과 흡수 스펙트럼의 검은 선은 같은 파장 위치에서 나타난다는 것을 기억해야 한다.

[최종 정답]
정답은 2번 「ㄱ, ㄴ, ㄷ」이다.

물질과 규칙성 - 스펙트럼의 종류와 특징
{유형 분석}
연속 스펙트럼, 방출선 스펙트럼, 흡수선 스펙트럼의 발생 조건과 특징을 구분하는 문항이다.
{자료 분석}
(가)는 고온의 광원에서 모든 파장의 빛이 연속적으로 방출되어 나타나는 연속 스펙트럼이다. (나)는 뜨거운 저밀도 기체가 특정 파장의 빛만 방출하여 나타나는 방출선(선) 스펙트럼이다. (다)는 연속 스펙트럼을 내는 광원의 빛이 저온의 기체를 통과하면서 그 기체가 특정 파장의 빛을 흡수하여 나타나는 흡수선 스펙트럼이다.
{정답 찾기}
ㄱ. (가)는 백열등 필라멘트와 같이 고온·고밀도의 광원에서 관찰되는 연속 스펙트럼이다. (O)
ㄴ. (나)는 뜨거운 저밀도 기체 자체가 빛을 내어 나타나는 방출선 스펙트럼이다. (O)
ㄷ. (다)는 연속 스펙트럼의 빛이 저온의 기체를 통과할 때 기체가 특정 파장을 흡수하여 나타나는 흡수선 스펙트럼이다. (O)
{오답 피하기}
방출선 스펙트럼과 흡수선 스펙트럼은 같은 원소에 대해 같은 파장 위치에서 선이 나타난다는 상보적 관계를 함께 기억해 둔다.

[최종 정답]
정답은 4번 「ㄱ, ㄴ, ㄷ」이다.

스펙트럼의 종류와 특징
{유형 분석}
이 문항은 연속 스펙트럼, 방출선 스펙트럼, 흡수선 스펙트럼의 발생 조건과 모양의 차이를 구분할 수 있는지를 평가한다.
{자료 분석}
(가)는 고온·고밀도의 광원(예: 백열전구, 별의 표면)에서 나오는 연속 스펙트럼이다. (나)는 저온·저밀도의 기체가 스스로 빛을 내는 방출선 스펙트럼으로, 어두운 바탕에 특정 파장의 밝은 선이 나타난다. (다)는 고온의 광원에서 나온 빛이 저온의 기체를 통과할 때 특정 파장이 흡수되어 나타나는 흡수선 스펙트럼이다.
{정답 찾기}
① (가)는 연속 스펙트럼이므로 흡수 스펙트럼이라는 설명은 옳지 않다.
② (다)는 흡수선 스펙트럼이므로 연속 스펙트럼이라는 설명은 옳지 않다.
③ (나)는 고온의 기체가 스스로 내는 빛으로 나타나는 방출선 스펙트럼이므로 옳다. (O)
④ 방출선과 흡수선의 위치는 기체를 이루는 원소의 종류에 따라 다르므로 옳지 않다.
⑤ 세 스펙트럼은 발생 조건이 서로 달라 모양이 다르므로 옳지 않다.
{오답 피하기}
방출선 스펙트럼과 흡수선 스펙트럼에 나타나는 선의 위치는 같은 원소라면 서로 일치한다는 점과, 스펙트럼의 모양은 광원의 온도·밀도 조건에 따라 달라진다는 점을 함께 기억해야 한다.

[최종 정답]
정답은 3번 「(나)는 고온의 기체가 스스로 내는 빛을 분광기로 관찰할 때 나타나는 방출선 스펙트럼이다.」이다.

스펙트럼의 종류와 특징
{유형 분석}
연속 스펙트럼, 방출 스펙트럼, 흡수 스펙트럼의 특징과 상호 관계를 이해하는 문항이다.
{자료 분석}
연속 스펙트럼은 백열등과 같이 여러 파장의 빛이 끊어짐 없이 나타나는 스펙트럼이다. 기체 방전관 등에서 나오는 빛을 분광기로 관찰하면 특정 파장에서만 밝은 선이 나타나는 방출 스펙트럼을 볼 수 있다. 연속 스펙트럼의 빛이 저온의 기체를 통과하면 기체가 흡수하는 파장에서 검은 선이 나타나는 흡수 스펙트럼이 나타나며, 이 검은 선의 위치는 같은 원소의 방출 스펙트럼의 밝은 선 위치와 일치한다.
{정답 찾기}
ㄱ. 연속 스펙트럼은 모든 파장의 빛이 끊김없이 나타난다.(O)
ㄴ. 방출 스펙트럼은 특정 파장에서 밝은 선으로 나타난다.(O)
ㄷ. 흡수선의 위치는 같은 원소의 방출선 위치와 일치한다.(X)
{오답 피하기}
같은 원소의 흡수선과 방출선은 같은 파장에서 나타난다는 것을 '무관하다'로 서술한 함정에 주의한다.

[최종 정답]
정답은 1번 「ㄱ, ㄴ」이다.