原子物理学练习题及答案

填空题

1、在正电子与负电子形成的电子偶素中，正电子与负电子绕它们共同的质心的运动，在n = 2的状态， 电子绕质心的轨道半径等于 nm 。

2、氢原子的质量约为____________________ MeV/c 2。

3、一原子质量单位定义为 原子质量的 。

4、电子与室温下氢原子相碰撞，欲使氢原子激发，电子的动能至少为 eV 。

5、电子电荷的精确测定首先是由________________完成的。特别重要的是他还发现了_______ 是量子化的。

6、氢原子 n=2,n φ =1与H +e 离子n=•3,•n φ•=•2•的轨道的半长轴之比a H /a He •=____,半短

轴之比b H /b He =__ ___。

7、玻尔第一轨道半径是0.5291010-⨯m,则氢原子n=3时电子轨道的半长轴a=_____,半短轴

b•有____个值，•分别是_____•， ••, .

8、 由估算得原子核大小的数量级是_____m,将此结果与原子大小数量级• m 相比,可以说明__________________ .

9、提出电子自旋概念的主要实验事实是-----------------------------------------------------------------------------和_________________________________-。

10、钾原子的电离电势是4.34V ，其主线系最短波长为 nm 。

11、锂原子（Z =3）基线系（柏格曼系）的第一条谱线的光子能量约为 eV （仅需两位有效数字）。

12、考虑精细结构，形成锂原子第二辅线系谱线的跃迁过程用原子态符号表示应为——————————————————————————————————————————————。

13、如果考虑自旋, 但不考虑轨道-自旋耦合, 碱金属原子状态应该用量子数————————————表示，轨道角动量确定后, 能级的简并度为 。

14、32P 3/2→22S 1/2 与32P 1/2→22S 1/2跃迁, 产生了锂原子的____线系的第___条谱线的双线。 15、三次电离铍(Z =4)的第一玻尔轨道半径为 ，在该轨道上电子的线速度为 。

16、对于氢原子的32D 3/2能级，考虑相对论效应及自旋-轨道相互作用后造成的能量移动与电子动能及电子与核静电相互作用能之和的比约为 。 17、钾原子基态是4s,它的四个谱线系的线系限的光谱项符号,按波数由大到小的次序分别是______,______,_____,______. (不考虑精细结构，用符号表示).

18、钾原子基态是4S ，它的主线系和柏格曼线系线系限的符号分别是 _________和 __ 。

19、按测不准关系,位置和动量的不确定量 ∆x,x p ∆ 之间的关系为_____ 。 20、按测不准关系,位置和动量的不确定量 ∆E,t ∆ 之间的关系为_____ 。

21、已知He 原子1P 1→1S 0跃迁的光谱线在磁场中分裂为三条光谱线。若其波数间距为∆~v

，

则此磁场的磁感应强度B = 。今测得∆~.v =-04671cm ，则B = 特斯

拉。

22、二次电离的碳离子（C ++）按其能级和光谱的特点，应属于类 离子；其基态原子态是_______________；由2s3p P 3210,,态向2s3s S 31态跃迁可产生 条光谱线。

23、氦原子的激发态常常是其中的一个电子被激发，另一个电子仍留在1s 态，这种情况下，电偶极跃迁的选择定则可简化为∆L = ，∆J = 。

24、氦原子的能级有两套，一套是 重的，一套是 重的，从而产生的光谱应有 套。历史上曾认为有两种氦，对应于前者的称 氦，对应于后者的称 氦。

25、氦原子的第一激发态是 （写出谱项符号）。由于选择定则 的限制，它不能通过自发辐射跃迁到基态，因此可在该态停留较长时间，这种状态称 态。 26、某原子的两个价电子处于2s2p 组态，按LS 耦合可构成的原子态个数为 个，总角动量量子数 J 的值分别为 ；按jj 耦合可形成的原子态个数为 个，J 的值分别为 。

27、已知He 原子的两个电子被分别激发到p 2和d 3轨道，其所构成的可能原子态 为 和 。

28、处于基态42S 1/2的钾原子在B =0.500T 的弱磁场中，可分裂为 个能级，相邻能级间隔为 （三位有效数字）。

29、原子有效磁矩与原子总磁矩的关系是__________________________________。 30、泡利不相容原理可表述为：————————————————————————————————————————————————————————————————，它只对________子适用，而对____________子不适用。

31.若已知钾原子主线系第一条谱线双重线的波长等于7698.98埃和7664.9埃, 则该原子4p 能级的裂距为_____________________eV 。

32.处于2S 1/2的基态钾原子，在0.40特斯拉的磁场中，若要诱导电子的自旋变换方向，则需要外加振荡电磁场的频率为 Hz 。

33.某原子基态时其电子填满了K ，L 壳层和3s 支壳层，并在3p 支壳层上填了3个电子，则其原子序数Z= ，基态的原子态为 。这种原子束在斯特恩 ─ 盖拉赫实验中将分裂成 束，在均匀磁场B 中将分裂成 个子能级，各相邻子能级的间隔∆ε=————μB B （μB 为玻尔磁子）。

34.按照电子的壳层结构， 原子中 相同的电子构成一个壳层； 同一壳层中 相同的电子构成一个支壳层。第一、三、五壳层分别用字母表示应依次是 、 、 。

35.在X 射线吸收多重光谱中K 系带是____重的，L 系带是____重的，而M 系带则是____重的。

36.1895年 在用阴极射线管做实验时，发现了一种能使荧光物质发荧光的射线，他进一步研究还发现该射线具有——————————————————————————————————，——————————————————————————————————，——————————————————————————————————和——————————————————————————————————的性质。

37、X 射线的标识谱常见的有四个线系，即K ，L ，M ，N 线系，其中K 系是 态 到 态跃迁的结果，αK 是 到 跃迁。

38.同核双原子分子一般是 分子，异核双原子分子一般是 分子。