原子物理学09-10-2 B卷试题
原子物理学期末考试模拟试卷B参考答案
原子物理学期末考试模拟试卷B 参考答案一．选择题(共11题, 共有30分 )1.B ----(3分)2.C ----(3分)3.C ----(2分)4.C (由∆L =±01,；∆J =±01,，0→0除外可得) 。
----(3分)5.B ----(2分)6.A ----(3分)7.B ----(3分)8.C ----(3分)9.C ----(3分)10.B ----(3分)11.D ----(2分)二．填空题(共8题, 共有30分 ) 1.2/122/122/32/122P 2S P 2S →→n n。
（各1.5分）----(3分)2.11.⨯1010Hz ----(5分)3.22.8 ----(3分)4.15；432S ；4；4；2（每空1分）。
----(5分)5.单；三；五。
----(3分)6.同位素 （1.5分）; 同量异位素 (1.5分)。
----(3分)7.正 (1分)； r 0A 1/3 (2分)； 核子数A (1分)； 均相同 (1分)。
----(5分)8.938 ----(3分)三．计算题(共4题, 共有40分 ) 1.解:：L=2, M L =±±210,, ∴L z =0,,2 ±±|L |2=L(L+1) 2=62 L zmax =2 L zmin =0.又：|L |2=L z 2+L y 2+L x 2 ∴ L x 2+L y 2=|L |2-L z 2 ( 2分) (1) (L x 2+L y 2) min =|L |2-L zmax 2=（6-4）222 = ( 2分)(2) (L x 2+L y 2) max =|L |2-L zmin 2=(6-0) 2=6 2( 2分) (3) L=2 ,M L =1 ,即L z =则L z 2+L y 2=|L |2-L z 2=(6-1) 2 =52 ( 2分) (4) 从这里只能确定L x 2+L y 2的值,而不能确定L x 和L y 的值. ( 2分)----(10分) 2.解::波长为300nm 的单个光子的能量为,J 106.6J 1000.3100.3106.6197834---⨯=⨯⨯⨯⨯===λhc hv E (2分) 所以光子数通量为 2141914m s 105.4106.6103----⨯=⨯⨯==E I N (3分)----(5分)3.解:：(1) 能级图 (5分) 基态3s3s 1S 0； 3s3p 1P 1, 3P 2,1,0； 3s4s 1S 0，3S 1；3s4p 11P ，3210P ,,； (4分) (2) 范例 (6分)允许跃迁如：31110s3p P 3s3s S →； 禁戒跃迁如：3s4p P 3s3p P 1111→（因宇称不守恒）；反常塞曼效应如：3s 4sS 3s 3p P 3131→； 正常塞曼效应如：3s4p P 3s4s S 1110→----(15分)4.解:：(1) ()σθθ=⎛⎝ ⎫⎭⎪-a 4224sin()a r m =min()()σθθ=⎡⎣⎢⎢⎤⎦⎥⎥-r m m i n s i n4224 (4分) 1P 13s4p3s4s 1S 01P 13s3p3s3s 1S 0正常禁戒允许3P13P 23P 03s4p3s4s 3s3p3S 13P 13P3P 2反常=⎛⎝ ⎫⎭⎪⎛⎝ ⎫⎭⎪=⨯-404121610243.fm 2/sr=16b/sr (1分)(2)()[]290π︒=b σ()()2/90min m r b =︒()2m i n 2π⎥⎦⎤⎢⎣⎡=m r σ (4分)=⨯⎛⎝ ⎫⎭⎪=⨯314402131023..fm 2=13b (1分)----(10分)。
福州大学原子物理学考试卷2010年B
；按 jj 耦合可形
成的原子态个数为
____
个，J 的值分别为
。 ； n, l 相同的最大电子数 。
4. 原子中量子数 n, l , ml 相同的最大电子数是 是 ； n 相同的最大电子数是
计算题（每题 10 分，共 50 分） 三 为了将一次电离的氦离子激发到第二激发态，用一快速电子与氦离子相碰撞， 试求电子的最小速度（设氦离子原先静止并处于基态） 。
【
】
9. 若原子处于 1D2 和 2S1/2 态，试求它们的朗德因子 g 值 A．1 和 2/3； B.2 和 2/3； C.1 和 4/3； D.1 和 2
【
】
10. 原子发射伦琴射线标识谱的条件是 A.原子外层电子被激发 C.原子内层电子被移走 二、填空题（每空 2 分，共 20 分）
1. 氢 原 子 光 谱 赖 曼 系 的 系 限 波 长 为
7. 氦原子有单态和三重态,但 1s1s3S1 并不存在，其原因是 A. 因为自旋为 1/2， l 1= l 2=0 故 J=1/2; B. 泡利不相容原理限制了 1s1s3S1 的存在; C. 因为三重态能量最低的是 1s2s3S1; D. 因为 1s1s3S1 和 1s2s3S1 是简并态 8. 某原子处于 4D1/2 态,若将该原子放置于弱磁场中,则原能级 A. 分裂为 2 个 C. 不分裂 B. 分裂为 9 个 D. 分裂为 4 个
2. 假设氦原子（Z=2）的一个电子已被电离，如果还想把另一个电子电离，若以 eV 为单位至少需提供的能量为 A 54.4 B. -54.4 C. 13.6 【 D. 3.4 【 】 】
3. 碱金属原子能级的双重结构是由于下列哪一项产生 A. 相对论效应 C. 价电子的轨道贯穿 B. 原子实的极化 页
《原子物理学》复习资料参考答案
《原子物理学》复习参考答案一、选择题1、C2、B3、A4、D5、A6、B7、C8、C9、B10、C二、填空题1、结构；性质2、kg-27.1106792123、核式定态结构模型4、800015、电磁辐射（不论在可见区或在可见区以外）的波长成分和强度成分6、线状光谱；带状光谱；连续光谱7、-13.68、（1）原子只能较长久地停留在一些稳定状态（简称定态）；（2）原子从一个定态跃迁到另一个定态而发射或吸收辐射时，辐射的频率是一定的。
9、夫兰克-赫兹10、⎰⋯⋯==）.3,2,1(n nh pdq11、0.04112、1.2413、原子实的极化；轨道在原子实中的贯穿14、1,0,1±=∆±=∆j l15、316、317、电子的轨道运动；电子的自旋运动18、单层；三层19、J S X 12+20、13S ;01S21、l s m m l n ,,,22、抗磁性；顺磁性；铁磁性23、单层；三层24、电子在靶上被减速25、0.012426、分子的电子运动状态和电子能级；构成分子的诸原子之间的振动和振动能级；分子的转动和转动能级27、中微子28、质子；中子；电子；光子29、万有引力作用；弱相互作用；电磁相互作用；强相互作用三、简答题1、答：玻尔理论中的普遍规律的内容：（1）原子只能较长久地停留在一些稳定状态（简称定态）；（2）原子从一个定态跃迁到另一个定态而发射或吸收辐射时，辐射的频率是一定的。
2、答：泡利不相容原理：在费米子体系中不允许有两个或两个以上的费米子处在同一个量子态。
3、答：一部分是波长连续变化的，称为连续谱，另一部分是具有各别波长的线状谱，称为标识谱。
4、答：原子核自发地放射 射线的现象称为放射性衰变。
四、计算题1、fm E Ze Z b C e eV MeV E Z Z E Ze Z b b ZeZ E MV E b Ze Z MV k k k k k 4.371074.32120cot 1060.110121085.84)1060.1(9012cot 24'1085.8,1060.1120,1010.1901'2cot 24''242cot 2'42cot 14-19-612-19-021-12-019-60220222021-=⨯=︒⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=•=∴•••⨯=⨯=︒=⨯====•=∴=∴==米米伏秒安，，已知且公式：解：根据其他粒子散射πθπεεθθπεπεθπεθ2、nm cm R R R R R R R R R R n nR n R D H DH H D D H DH 1786.010786.1100967758.10970742.1100967758.1-0970742.1536100970742.1100967758.1536)11(53653631-21131-211)1-211~8551-51-5222222=⨯=⨯⨯⨯⨯=∆∴⨯=⨯=-⨯=-=∆∴-=∆==∴====-）（）（厘米，厘米已知且）（谱线，则巴耳末线系的第一条光）（得：（公式：线膨胀波长可由里德伯解：巴耳末系第一条谱λλλλλλλλν 3、eVU eV J h nmch h eV U eV J h nmc h ch h 18.511.307.211.31097.4104001031062620.640007.207.21031.3106001031062620.66001031062620.619-9-834-119-9-834-81-1-34-11-=+=∴=⨯=⨯⨯⨯⨯=∴===∴=⨯=⨯⨯⨯⨯=∴=•⨯=•••⨯==∞∞∞∞∞∞该原子的电离电势为：且又该原子第一激发电势，秒米，米伏秒安已知νλλνυλλνΘΘ 4、122123212121211,2,33212121232123211,223,21252125212,325,2123,25,2121,2,0.1,2,3212200,1;221,2,0）；（）。
北京交通大学 《原子物理学》2009-2010学年第二学期 期末考试试卷B
北京交通大学2009-2010学年第二学期《原子物理学》期末考试试卷B 学院_____________ 专业___________________ 班级____________ 学号_______________ 姓名_____________注：本次考试满分100分一、简要回答下列问题（30分）：1．原子的核式结构模型2．波函数的统计解释3．电子的自旋4．同步辐射5．普朗克常数的物理意义6．正常塞曼效应二、选择题（20分）1．卢瑟福根据α粒子散射实验中发生的散射提出了原子的核式结构模型。
a.大角度；b. 小角度；c. 库仑；d. 康普顿2．康普顿效应证实了X射线的。
a.粒子性；b. 波动性；c. 能量量子化；d. 特征谱3．普朗克常量是的量度，在物质的波动性和粒子性之间起桥梁作用。
a.能量量子化；b. 动量量子化；c. 量子化；d. 角动量量子化4．氦原子的三重态能级比相应的单态能级低是由引起的。
a. 自旋和轨道相互作用；b. 交换效应；c. 剩余库仑相互作用；d. 核与电子的静电相互作用5. 不确定关系揭示了物理规律：粒子在客观上不能同时具有确定的及相应的。
a.动量；b. 能量；c. 位置坐标；d. 波长；e. 谱线的自然宽度6. 动能为E的中子的德布罗意波长λ＝。
a.mEh 2； b) hk ； c.Ehc ；d.E24.17. 原子中电子的量子态由n , l , m l , m s 四个量子数表征。
当n , l , m l 一定时，不同的量子态数目为 ；当n , l 一定时，不同的量子态数目为 。
a. 2；b. 2(2l +1)；c. 2n 2；d. 4n 28. 塞曼效应是原子光谱的一条谱线在 下发生分裂的现象。
a. 强外磁场；b. 弱外磁场；c. 内部磁场；d. 外加电场三（14分）、能量为6.0 MeV 的质子束被金箔散射，其中有1.0×10-4 的入射质子的散射角大于600，求金箔的厚度。
原子物理学试题及答案
原子物理学试题及答案
填空题
每小题 3 分共21 分
1处于基态42S1/2的钾原子在B0.500T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。
2已知He原子1P11S0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.v04671cm 则B 特斯拉。
3泡利不相容原理可表述为____。
它只对________子适用而对____________子不适用。
4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、、。
5钾原子的电离电势是 4.34V其主线系最短波长为nm。
6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 。
7锂原子Z3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。
得分阅卷人
二、选择题每小题 3 分共27 分1原子核式结构模型的提出是根据粒子散射实验中 A.绝大多数粒子散
射角接近180 B.粒子只偏23 C.以小角散射为主也存在大角散射 D.以大角散射为主也存在小角散射2欲使处于激发态的氢原子发出H线则至少需提供多少能量eV A.13.6 B.12.09 C.10.2 D.3.4 3基于德布罗意假设得出的公式V26.12 ?的适用条件是 A.自由电子非相对论近似 B.一切实物粒子非相对论近似 C.被电场束缚的电子相对论结果 D.带电的任何粒子非相对论近似4氢原子光谱形成的精细结构不考虑蓝姆移动是由于 A.自旋轨道耦合 B.相对论修正和原子实极化、轨道贯穿 C.自旋轨道耦合和相对论修正。
《原子物理学》经典例题及答案
《原子物理学》经典题一、简答题【每题满分15分,满分合计60分】1、简述原子的样子（结构、大小、质量）。
答：(1）α粒子散射的实验与理论充分证明了原子具有核式结构：原子具有一个集中了原子绝大部分质量和所有正电荷但尺度较小的中心体——原子核，原子核所带正电的数值是原子序数乘单位正电荷，原子核周围散布着带负电的电子。
【9分】（2)原子半径：10-10米。
【2分】(3)原子核半径：10—15米.【2分】(4)原子质量：10-27千克。
【2分】2、简述氢原子光谱的特征和实验规律。
答：（1)氢原子光谱是线状分离谱，谱线分为赖曼线系(紫外光区）、巴尔末线系（可见光区)、帕邢线系(近红外光区）、布喇开线系（中红外光区）、普丰德线系(远红外光区）五个线系。
【7分】（2)氢原子光谱的每一条谱线的波数都可以表达为：【4分】 氢原子光谱的每一条谱线的波数都可以表达为两光谱项之差:()()T m T n ν=- ——里兹并合原理。
其中，()H R T n n 2= （n 为正整数)【4分】【备注：照抄课本P26页的（1)、（2)、（3）条而且抄全的得9分】3、简述玻尔理论对氢原子光谱实验规律的解释。
2271111()1231.096775810H HR k n k n k n k R m νλ-==-=>=⨯其中：、为整数，、 、 、 ；； 里德堡常数答:（1）玻尔理论的三个基本假设：定态假设、频率假设、量子化假设。
【6分】(2）将氢原子的库仑作用力和势能表达式联立玻尔理论的角动量量子化和频率假设，可得：【4分】【4分】 和氢原子光谱实验规律吻合。
【1分】二、计算题【满分合计40分】1、试由氢原子的里德伯常数计算基态氢原子的电离电势和第一激发电势.【本题满分16分】解：电离能为i E E E 1∞=-，【4分】氢原子的能级公式n E Rhc n 2/=-，【2分】代入，得：i H H E R hc R hc 211()1=-=∞=13。
高考物理试题分类汇编原子物理学
2009 年高考物理试题分类汇编——原子物理学（ 09 年全国卷Ⅰ）16.氦氖激光器能产生三种波长的激光，此中两种波长分别为1=0.6328 μm，2μm，已知波长为 1 的激光是氖原子在能级间隔为E1的两个能级之间跃迁产生的。
用E2表示产生波长为 2 的激光所对应的跃迁的能级间隔，则E2的近似值为A ．B ．C． D ．答案： D分析：此题考察波尔的原子跃迁理论.根据 E h ,c,可知当E 196ev,m, 当 3.39 m 时,连立可知E20.36ev 。
（09 年全国卷Ⅱ） 18. 氢原子的部分能级以下图。
已知可见光的光子能量在 1.62eV 到 3.11eV 之间。
由此可推知 , 氢原子A. 从高能级向n=1 能级跃迁时了出的光的波长比可见光的短B. 从高能级向n=2 能级跃迁时发出的光均为可见光C. 从高能级向n=3 能级跃迁时发出的光的频次比可见光的高D.从 n=3 能级向 n=2 能级跃迁时发出的光为可见光答案： AD分析：此题考察玻尔的原理理论.从高能级向n=1 的能级跃迁的过程中辐射出的最小光子能量为9.20ev,不在 1.62eV 到 3.11eV 之间 ,A 正确 .已知可见光子能量在1.62eV 到 3.11eV 之间从高能级向n=2 能级跃迁时发出的光的能量， B 错 . 从高能级向n=3 能级跃迁时发出的光的频次只有能量大于 3.11ev 的光的频次才比可见光高,C 错.从 n=3 到 n=2 的过程中开释的光的能量等于 1.89ev 介于 1.62 到 3.11 之间 ,所以是可见光 D 对。
（09 年北京卷） 14．以下现象中，与原子核内部变化相关的是A．粒子散射现象B．天然放射现象C．光电效应现象D．原子发光现象答案： B分析：α 粒子散射实验表示了原子内部有一个很小的核，并无波及到核内部的变化，故 A 项错误；天然放射现象是原子核内部发生变化自觉的放射出α 粒子或电子，进而发生α衰变或β衰变，故 B 项正确；光电效应是原子核外层电子离开原子核的约束而逸出，没有涉及到原子核的变化，故 C 项错误；原子发光是原子跃迁形成的也没有波及到原子核的变化，故 D 项错误。
原子物理学试题及答案
原子物理学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 原子物理学研究的主要对象是（）。
A. 原子核B. 原子C. 分子D. 电子答案：B2. 原子核的组成是（）。
A. 质子和电子B. 质子和中子C. 电子和中子D. 原子和电子答案：B3. 原子的核外电子排布遵循（）。
A. 泡利不相容原理B. 能量最低原理C. 洪特规则D. 所有上述规则答案：D4. 原子核的放射性衰变包括（）。
A. α衰变B. β衰变C. γ衰变D. 所有上述衰变答案：D5. 原子核的结合能是指（）。
A. 原子核中所有核子的总能量B. 原子核中所有核子的总质量C. 原子核中所有核子的总动量D. 原子核中所有核子的总能量与原子核总能量之差答案：D6. 原子核的自旋量子数是（）。
A. 0B. 1/2C. 1D. 2答案：B7. 原子核的同位素是指（）。
A. 具有相同原子序数但不同质量数的原子核B. 具有相同质量数但不同原子序数的原子核C. 具有相同原子序数和质量数的原子核D. 具有不同原子序数和质量数的原子核答案：A8. 原子核的磁矩是由（）产生的。
A. 电子的自旋B. 电子的轨道运动C. 原子核的自旋D. 原子核的轨道运动答案：C9. 原子核的磁共振现象是由于（）。
A. 原子核的自旋B. 原子核的磁矩C. 外部磁场D. 外部磁场与原子核磁矩的相互作用答案：D10. 原子核的衰变常数是（）。
A. 与时间无关的常数B. 与衰变物质的质量有关C. 与衰变物质的体积有关D. 与衰变物质的密度有关答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 原子物理学的奠基人是______。
答案：尼尔斯·玻尔2. 原子核由______和______组成。
答案：质子；中子3. 原子的电子排布遵循______原理。
答案：泡利不相容4. 原子核的放射性衰变包括______衰变、______衰变和______衰变。
答案：α；β；γ5. 原子核的结合能是______与______之差。
原子物理考卷2009年B
福州大学2008～2009学年第2学期考试B卷3 锂原子从3P态向基态跃迁时,生多少条被选择定则允许的谱线（不考虑精细结构）? 【】A.一条 B.三条 C.四条 D.六条4f电子的总角动量量子数j可能取值为【】A.1/2，3/2;B.3/2，5/2;C.5/2，7/2;D.7/2，9/2.5 下列原子状态哪一个是氦原子的基态【】A.1P1B. 3P0C. 3S1D. 1S05 电子组态1s2p所构成的原子态应为【】A.1s2p1P1 , 1s2p3P2,1,0B. 1s2p1S, 1s2p3S1C.1s2p1S0 , 1s2p1P1, 1s2p3S1,1s2p3P2,1,0D. 1s2p1S,1s2p1P16 碱金属原子的价电子处于n＝3, l＝1的状态，其精细结构的状态符号应为A .32S1/2 . 32S3/2； B.3P1/2 . 3P3/2；【】C .32P1/2 . 32P3/2;D .32D3/2 . 32D5/27 对氢原子，考虑精细结构之后，其赖曼系一般结构的每一条谱线应分裂为A. 两条B. 三条C. 五条D. 不分裂【】8 泡利不相容原理说A.自旋为整数的粒子不能处于同一量子态中；【】B.自旋为整数的粒子能处于同一量子态中；C.自旋为半整数的粒子能处于同一量子态中;D.自旋为半整数的粒子不能处于同一量子态中.9 在正常塞曼效应中，垂直磁场方向观察时将看到几条谱线【】A．0； B.1； C.2； D.310 使窄的原子束按照施特恩—盖拉赫的方法通过极不均匀的磁场，若原子处于5F1态，试问原子束分裂成【】A.不分裂 B. 3条 C.5条 D.7条四、eH原子的两个电子处在2p3d电子组态。
问可能组成哪几种原子态？用原子态的符号表示之。
已知电子间是LS耦合。
五、镉原子在1D2→1P1的跃迁中产生的谱线波长为6438埃。
当镉原子置于均匀磁场中时发生塞曼效应，谱线分裂为几条？画出相应的光谱跃迁图（设洛仑兹单位L为已知）。
原子物理期末考试试题
原子物理期末考试试题一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 原子核的组成是什么？A. 质子和电子B. 中子和电子C. 质子和中子D. 电子和夸克2. 根据波尔模型，氢原子的能级是量子化的。
下列哪个选项不是氢原子能级的表达式？A. $E_n = -\frac{13.6}{n^2}$B. $E_n = -\frac{13.6}{n}$C. $E_n = \frac{13.6}{n^2}$D. $E_n = \frac{13.6}{n}$3. 电子的自旋量子数是多少？A. 0B. 1/2C. 1D. 24. 以下哪个粒子不带电？A. 质子B. 中子C. 电子D. 正电子5. 原子核的稳定性与哪个因素有关？A. 质子数B. 中子数C. 质子与中子的比例D. 电子数6. 放射性衰变中，哪种衰变会产生β粒子？A. α衰变B. β衰变C. γ衰变D. 电子俘获7. 原子核的结合能是指什么？A. 原子核分裂成两个或多个较小核时释放的能量B. 原子核形成时所需的能量C. 原子核内部质子和中子之间的相互作用能D. 原子核内部电子与质子之间的相互作用能8. 核磁共振成像（MRI）利用了哪种物理现象？A. 核的电磁辐射B. 核的放射性衰变C. 核的磁矩在外部磁场中的取向D. 核的自旋与外部磁场的相互作用9. 重核裂变和轻核聚变都能释放能量，其能量来源是什么？A. 核子的质量亏损B. 核子的电荷C. 核子的自旋D. 核子的结合能10. 根据海森堡不确定性原理，下列哪个陈述是正确的？A. 粒子的位置和动量可以同时被精确测量B. 粒子的位置和动量测量越精确，不确定性越大C. 粒子的位置和动量测量越精确，不确定性越小D. 粒子的位置和动量测量的不确定性是固定的二、简答题（每题10分，共40分）1. 描述卢瑟福散射实验及其对原子核结构理论的影响。
2. 解释为什么氢原子的能级是量子化的，并给出能级公式。
3. 什么是同位素？请给出一个例子。
2023大学_原子物理学试题及答案
2023原子物理学试题及答案2023原子物理学试题及答案(一)人类对原子结构的认识，经历了汤姆孙的“枣糕”模型、卢瑟福的核式结构模型、玻尔模型再到量子模型的过程，其中粒子散射实验是卢瑟福提出核式结构模型的实验基础，这个实验中，用粒子轰击金箔，发现有1/8000的粒子发生了大角度偏转，对这一实验事实的细致考察，终于使卢瑟福认识到，原子是由原子核和核外电子构成的，并且原子核占据了原子几乎所有的质量和全部正电荷，但原子核的核的半径只为原子半径的十万分之一。
例1、(福建卷)在卢瑟福粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中两个粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是____。
(填选图下方的字母)解析：粒子带正电，因此其靠近原子核时，会受到原子核对它的斥力作用，根据曲线运动合力和轨迹弯曲方向的关系，合力总是指向轨迹的凹侧，可判定C 选项正确。
答案：C例2、(重庆卷)如图所示，高速运动的粒子被位于O点的重原子核散射，实线表示粒子运动的轨迹，M、N和Q为轨迹上的三点，N点离核最近，Q点比M 点离核更远，则( )A、粒子在M点的速率比在Q点的大B、三点中，粒子在N点的电势能最大C、在重核产生的电场中，M点的电势比Q点的低D、粒子从M点运动到Q点，电场力对它做的总功为负功解析：本题以粒子散射实验为背景，考查带电粒子在点电荷电场中的运动。
粒子带正点，在重核的电场中，离重核越近，电势能越大，动能越少，故A、D 错误，B正确。
正电荷的电场中，离电荷越远，电势越低，故C错误。
答案：B2023原子物理学试题及答案(二)光子、微观粒子(如质子、中子、电子等)既具有波动性，又具有粒子性，即具有波粒二象性，其运动方式显示波动性，与实物相互作用时又显示粒子性。
爱因斯坦的光电效应方程和德布罗意物质波假说分别说明了光的粒子性和微粒的波动性。
光电效应现象历来都是高考考察的重点。
例1、(江苏卷)如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的____也相等A、速度B、动能C、动量D、总能量解析：根据可知，波长相等时，微粒的动量大小相等。
高考物理试题分类汇编原子物理学
2009年高考物理试题分类汇编——原子物理学（09年全国卷Ⅰ）16.氦氖激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为1λ=0.6328µm ，2λ=3.39µm ，已知波长为1λ的激光是氖原子在能级间隔为1E ∆=1.96eV 的两个能级之间跃迁产生的。
用2E ∆表示产生波长为2λ的激光所对应的跃迁的能级间隔，则2E ∆的近似值为A ．10.50eVB ．0.98eVC ．0.53eVD ．0.36eV答案：D解析：本题考查波尔的原子跃迁理论.根据λυυch E ==∆,,可知当,6328.0,196m ev E μλ==∆当m μλ39.3=时,连立可知ev E 36.02=∆。
（09年全国卷Ⅱ）18. 氢原子的部分能级如图所示。
已知可见光的光子能量在1.62eV 到3.11eV 之间。
由此可推知, 氢原子A. 从高能级向n=1能级跃迁时了出的光的波长比可见光的短B. 从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光C. 从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D. 从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光为可见光答案：AD解析：本题考查玻尔的原理理论. 从高能级向n=1的能级跃迁的过程中辐射出的最小光子能量为9.20ev,不在1.62eV 到3.11eV 之间,A 正确.已知可见光子能量在1.62eV 到3.11eV 之间从高能级向n=2能级跃迁时发出的光的能量≤3.40ev ，B 错. 从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率只有能量大于3.11ev 的光的频率才比可见光高,C 错.从n=3到n=2的过程中释放的光的能量等于1.89ev 介于1.62到3.11之间,所以是可见光D 对。
（09年北京卷）14．下列现象中，与原子核内部变化有关的是A ．α粒子散射现象B ．天然放射现象C ．光电效应现象D ．原子发光现象答案：B解析：α粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及到核内部的变化，故A 项错误；天然放射现象是原子核内部发生变化自发的放射出α粒子或电子，从而发生α衰变或β衰变，故B 项正确；光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及到原子核的变化，故C 项错误；原子发光是原子跃迁形成的也没有涉及到原子核的变化，故D 项错误。
原子物理学试题
高校原子物理学试题试卷一、选择题1.分别用１MeV的质子和氘核（所带电荷与质子相同，但质量是质子的两倍）射向金箔，它们与金箔原子核可能达到的最小距离之比为：Ａ.1/4;Ｂ.1/2; Ｃ.１; Ｄ.２.2.处于激发态的氢原子向低能级跃适时，可能发出的谱总数为：A.4;B.6;C.10;D.12.3.根据玻尔－索末菲理论，n=4时氢原子最扁椭圆轨道半长轴与半短轴之比为：A.1；B.2;C.3;D.4.4.f电子的总角动量量子数j可能取值为：A.1/2，3/2;B.3/2，5/2;C.5/2，7/2;D.7/2，9/2.5.碳原子（C，Z＝6）的基态谱项为A.3P O;B.3P2;C.3S1;D.1S O.6.测定原子核电荷数Z的较精确的方法是利用A.α粒子散射实验;B. x射线标识谱的莫塞莱定律;C.史特恩－盖拉赫实验；D.磁谱仪.7.要使氢原子核发生热核反应，所需温度的数量级至少应为（K）A.107;B.105;C.1011;D.1015.8.下面哪个粒子最容易穿过厚层物质？A.中子；B.中微子；C.光子；D.α粒子9.在（1）α粒子散射实验，（2）弗兰克－赫兹实验，（3）史特恩－盖拉实验，（4）反常塞曼效应中，证实电子存在自旋的有：A.（1），（2）;B.（3）,（4）;C.（2）,（4）;D.（1）,（3）.l的简10.论述甲：由于碱金属原子中，价电子与原子实相互作用，使得碱金属原子的能级对角量子数并消除. 论述乙：原子中电子总角动量与原子核磁矩的相互作用，导致原子光谱精细结构. 下面判断正确的是：A.论述甲正确，论述乙错误;B.论述甲错误，论述乙正确;C.论述甲，乙都正确，二者无联系；D.论述甲，乙都正确，二者有联系.二、填充题（每空2分，共20分）1．氢原子赖曼系和普芳德系的第一条谱线波长之比为（）.2．两次电离的锂原子的基态电离能是三次电离的铍离子的基态电离能的（）倍.3．被电压100伏加速的电子的德布罗意波长为（）埃.4．钠D1线是由跃迁（）产生的.5．工作电压为50kV的X光机发出的X射线的连续谱最短波长为（）埃.6．处于4D3/2态的原子的朗德因子g等于（）.7．双原子分子固有振动频率为f，则其振动能级间隔为（）.8．Co原子基态谱项为4F9/2，测得Co原子基态中包含8个超精细结构成分，则Co核自旋I=（）. 9．母核A Z X衰变为子核Y的电子俘获过程表示（）。
原子物理学习题与答案
B.
15 3 , ; 2 2
C.
63 35 , ; 2 2
D.
6, 2
44．氦原子由状态 1s2p 3P2,1,0 向 1s2s 3S1 跃迁,可产生的谱线条数为： A.0； B.2； C.3； D.1 3 3 45．氦原子由状态 1s3d D3,2,1 向 1s2p P2,1,0 跃迁时可产生的谱线条数为： A.3； B.4； C.6； D.5 46．下列原子状态中哪一个是氦原子的基态？ A.1P1； B.3P1 ; C.3S1; D．1S0 ; 47．氦原子的电子组态为 n1sn2p,则可能的原子态： A.由于 n 不确定不能给出确定的 J 值,不能决定原子态；
《原子物理学》习题
me 0.511MeV c2 9.11 1031 Kg ； m p 938.3 MeV c2
； mn
939.6 MeV
c2
h u 931 .5 M e V 2 ； 1.055 1034 J s c 2
一、选择题： － 1．原子半径的数量级是： A．10 10cm； B.10-8m ； C. 10-10m ； 2．原子核式结构模型的提出是根据 粒子散射实验中： A. 绝大多数 粒子散射角接近 180
D.10-13m
； B. 粒子只偏 2 ～3 ；
C. 以小角散射为主也存在大角散射 ； D. 以大角散射为主也存在小角散射 3．汤川介子理论认为核力是交换下列粒子而产生： A.电子和中微子; B. ； C.,0; D.胶子 4．动能 EK=40keV 的 粒子对心接近 Pb(z=82)核而产生散射,则最小距离为（m） ： A.5.9 1010 ； B.3.0 1012 ； C.5.9 10-12 ； D.5.9 10-14
原子物理学试题(B卷)
1宜宾学院20xx ——20xx 学年度下期《原子物理学》试题（B 卷）说明：（1）本试题共3 页 三 大题，适用于 物理与电子工程学院 物理学专业。
（2）常数表： h = 6.626 ⨯10-34J ⋅s = 4.136⨯10-15eV ⋅s ；R ∝ = 1.097⨯107m -1；e = 1.602 ⨯ 10-19C ；N A = 6.022⨯1023mol -1； hc = 1240eV ⋅nm ；k = 1.380⨯10-23J ⋅K -1 = 8.617⨯10-5eV ⋅K ； m e = 9.11⨯10-31kg = 0.511Mev/c2；m p = 1.67⨯10-27kg = 938MeV/c 2；a 0 = 0.529⨯10-10m ； m p = 1.67⨯10-27kg = 938MeV/c 2；μB = 9.274⨯10-24J ⋅T -1= 5.788⨯10-5eV ⋅T -； u = 1.66⨯10-27kg = 931MeV/c 2；e24πε = 1.44eV ⋅nm考试时间：120分钟一、填空题（每小题 3 分，共 21 分）1．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）。
2．原子有效磁矩与原子总磁矩的关系是__________________________________。
3．泡利不相容原理可表述为：_______________________________________________ ____________________。
它只对________子适用，而对____________子不适用。
4．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 = 。
5．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）。
原子物理学试题大全
原⼦物理学试题⼤全临沂师范学院物理系原⼦物理学期末考试试题（A卷）⼀、论述题25分，每⼩题5分）1．夫朗克—赫兹实验的原理和结论。
1．原理：加速电⼦与处于基态的汞原⼦发⽣碰撞⾮弹性碰撞，使汞原⼦吸收电⼦转移的的能量跃迁到第⼀激发态。
处第⼀激发态的汞原⼦返回基态时，发射2500埃的紫外光。
（3分）结论：证明汞原⼦能量是量⼦化的，即证明玻尔理论是正确的。
（2分）2．泡利不相容原理。
2．在费密⼦体系中不允许有两个或两个以上的费密⼦处于同⼀个量⼦态。
（5分）3．X射线标识谱是如何产⽣的？3．内壳层电⼦填充空位产⽣标识谱。
（5分）4．什么是原⼦核的放射性衰变？举例说明之。
4．原⼦核⾃发地的发射射线的现象称放射性衰变，（4分）例⼦（略）（1分）5．为什么原⼦核的裂变和聚变能放出巨⼤能量？5．因为中等质量数的原⼦核的核⼦的平均结合能约为⼤于轻核或重核的核⼦的平均结合能，故轻核聚变及重核裂变时能放出巨⼤能量。
（5分）⼆、（20分）写出钠原⼦基态的电⼦组态和原⼦态。
如果价电⼦被激发到4s态，问向基态跃迁时可能会发出⼏条光谱线？试画出能级跃迁图，并说明之。
⼆、（20分）（1）钠原⼦基态的电⼦组态1s22s22p63s；原⼦基态为2S1/2。
（5分）（2）价电⼦被激发到4s态向基态跃迁时可发出4条谱线。
（6分）（3）依据跃迁选择定则10,j 1,±=?±?＝l （3分）能级跃迁图为（6分）三、（15分）对于电⼦组态3p4d ，在LS 耦合时，（1）写出所有可能的光谱项符号；（2）若置于磁场中，这⼀电⼦组态⼀共分裂出多少个能级？（3）这些能级之间有多少可能的偶极辐射跃迁？三、（15分）（1）可能的原⼦态为1P 1，1D 2，1F 3；3P 2，1，0，3D 3，2，1，3F 4，3，2。
（7分）（2）⼀共条60条能级。
（5分）（3）同⼀电⼦组态形成的原⼦态之间没有电偶极辐射跃迁。
（3分）四、（20分）镉原⼦在1D 2→1P 1的跃迁中产⽣的谱线波长为6438埃。
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2009—2010学年第2学期《原子物理学》期末试卷
专业班级
姓名
学号
开课系室应用物理系
考试日期2010年6月26日10:00-12:00
说明：请认真读题，保持卷面整洁，可以在反面写草稿，物理常数表在第4页。
一. 填空题(共30空，每空1分，共30分)
1. 十九世纪末的三大发现、、，揭开了近代物理学的序幕。
2. 原子质量单位u定义为。
3. 教材中谈到卢瑟福的行星模型(原子的有核模型)有三个困难，最重要的是它无法解释原子的问题。
丹麦科学家玻尔正是为了解决这个问题，在其原子理论引入第一假设，即分离轨道和假设，同时，玻尔提出第二假设, 即假设，给出频率条件，成功解释了困扰人们近30年的氢光谱规律之谜，第三步，玻尔提出并运用，得到角动量量子化、里德堡常数等一系列重要结果。
4. 夫兰克- 赫兹(Franck-Hertz) 实验是用电子来碰撞原子，测定了使原子激发的“激发电势”，证实了原子内部能量是的，从而验证了玻尔理论。
氢原子的电离能为eV，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. 在原子物理和量子力学中，有几类特别重要的实验，其中证明了光具有粒子性的有黑体辐射、、等实验。
6. 具有相同德布罗意波长的质子和电子，其动量之比为，动能(不考虑相对论效应)之比为。
7. 根据量子力学理论，氢原子中的电子，当其主量子数n=3时，其轨道磁距的可能取值为。
8. 考虑精细结构，锂原子(Li)第二辅线系(锐线系)的谱线为双线结构，跃迁过程用原子态符号表示为 ， 。
(原子态符号要写完整) 9. 原子处于3D 1状态时，原子的总自旋角动量为 , 总轨道角动量为 ， 总角动量为 ； 其总磁距在Z 方向上的投影Z μ的可能取值为 。
10. 泡利不相容原理可表述为： 。
它只对 子适用，而对 子不适用。
根据不相容原理，原子中量子数l m l n ,,相同的最大电子数目是 ；l n ,相同的最大电子(同科电子)数目是 ； n 相同的最大电子数是 。
11. X 射线管发射的谱线由连续谱和特征谱两部分构成，其中，连续谱产生的机制是 ， 特征谱产生的机制是 。
二、选择题(共10小题，每题2分，共20分)
1. 卢瑟福由α粒子散射实验得出原子核式结构模型时，理论基础是： ( )
A. 经典理论；
B. 普朗克能量子假设；
C. 爱因斯坦的光量子假设；
D. 狭义相对论。
2. 假设钠原子(Z=11)的10个电子已经被电离，则至少要多大的能量才能剥去它的
最后一个电子？
( )
A.13.6eV ；
B. 136eV ；
C. 13.6keV ；
D.1.64keV 。
3. 原始的斯特恩-盖拉赫实验是想证明轨道角动量空间取向量子化, 后来结果证明
的是：
( )
A. 轨道角动量空间取向量子化；
B. 自旋角动量空间取向量子化；
C. 轨道和自旋角动量空间取向量子化；
D. 角动量空间取向量子化不成立。
4. 碱金属原子能级的双重结构是由于下面的原因产生：
( )
A. 相对论效应；
B. 原子实极化；
C. 价电子的轨道贯穿；
D. 价电子的自旋与轨道角动量相互作用。
5. 下列粒子中不服从泡利不相容原理的是：
( )
A. 质子；
B. 光子；
C. 中子；
D. 电子。
6. 下列原子态中，可能存在的原子态是哪个： ( )
A.2/11P ；
B. 23D ；
C. 13F ；
D. 33P 。
7. 镁原子(Z=12)处于基态时，价电子的电子组态及基态原子态应是： ( )
A. 2s2s 1S 0；
B. 2s2p 3P 0；
C. 3s3s 1S 0；
D. 3s3p 3P 0。
8. 在LS 耦合下，两个等价p 电子(同科p 电子)能形成的原子态是： ( )
A. 1D ，3D ；
B. 1P ，1D ，3P ，3D ；
C. 1S ，3P ，1D ；
D. 1D ，3D ，1P ，3P ，1S ，3S 。
9. 基态原子态为5F 1和3D 2的中性原子束, 按斯特恩-盖拉赫方法, 通过极不均匀磁
场后各分裂成多少束? ( ) A. 不分裂和5束； B. 不分裂和3束； C. 3束和5束； D. 11束和7束。
10. 用电压V 加速的高速电子与金属靶碰撞而产生X 射线，若电子的电量为 - e ，光
速为c ，普朗克常量为h ，则所产生的X 射线的短波限为： ( ) A. hc /eV ；
B. eV/2hc ；
C. hc 2/eV ；
D. 2hc /eV 。
常 数 表
普朗克常数 h = 4.136⨯10-15eV ⋅s 里德堡常数R ∞ = 1.097⨯107m -1= (91.16nm)-1 基本电荷 e = 1.602 ⨯ 10-19C 阿伏伽德罗常数N A = 6.022⨯1023mol -1 玻耳兹曼常数 k = 8.617⨯10-5eV ⋅K -1 1eV 折合温度为11600K 电子质量 m e = 0.511Mev/c 2 原子质量单位 u = 931MeV/c 2 玻尔磁子 μB = 5.788⨯10-5eV ⋅T -1
玻尔半径a 0 = 0.0529nm
复合常数：
1836
/124044.12
2===⋅=⋅=⋅=e p 0: 1/137c nm e V ; nm 197e V c )(4 nm e V m m e hc e 质子电子质量比精细结构常数可以不写 απε
在下面计算题目中， /40可以不写分母部分
涉及πε2e
三. 计算题(共50分)
1. (本题共24分)
1) (8分) 试从角动量量子化条件出发，推导氢原子中电子轨道运动半径r 、能量E 的量子表达式，给出相应电子运动速度。
(最终含玻尔半径a0，基态能E1，光速c) 2) (4分) 写出类氢离子的能量、电子轨道半径、相应电子运动速度表达式。
3)(4分)结合描述氢光谱实验规律的里德堡公式，给出里德堡常数的表达式R∞。
4)(4分) 对氢元素，考虑电子与原子核的质心并不在原子核上时，写出实际里德堡常数R与理论里德堡常数R∞之间的关系。
5)(4分) μ-子是一种基本粒子，除静止质量是电子质量的207倍外，其余性质与电子相同。
当它运动速度较慢时，被质子俘获形成μ原子。
试计算：μ子原子的最低能量，以及赖曼系中最短波长。
2. (10分) 试分析金属锂Li的漫线系的一条谱线(32D3/2→22P1/2)在弱场B中将分裂
为多少条谱线？给出分裂后谱线的频率ν与原谱线频率ν0的关系式，并作出相应的能级跃迁图。
3. (6分) 利用Cu(Z＝29)的K
特征X射线在属于立方点阵的某晶体的晶面上“反射”
α
θ时产生一级衍射极大。
求该级衍射对应的晶面族的面间实验，发现当掠射角︒
=30
距为多少?
4. (10分)在康普顿散射中，若入射光子的能量等于电子的静止能量，根据康普顿散射公式，试求散射光子的最小能量和电子的最大动量(考虑电子初始状态近似静止)。