原子物理学试题(F卷)
原子物理学试卷和参考答案
3 Stark 效应
4 同核分子与异核分子相比有哪些主要不同？ 5 X 射线的标识谱
9 基态电子组态为p2，求基态的原子态。
1
2
姓名：
三、（15 分）早期的元素周期表是按原子量的大小排列的。钾 K（A＝39.1)排在氩 Ar (A=39.9)的前面。镍 Ni (A=58.7)排在钴 Co(A=58.9)的前面。莫塞莱发现 K 线 波长的规律后，纠正了它们的排列次序。试根据这些元素的 线波长，Ar： 0.419nm ；K： 0.374nm ； Co：0.179nm 和 Ni：0.166nm，求出它们的原 子序数。
V=3.09×106(m/s)
质子的康普顿波长为
h hc
mpc mpc2
1.24
938
1.32 106 nm 当 cos 1时，入射光子能量最小，质子获得的能量为
hv
E
2
2
EK hv
mpc2 E hv
mpc2 E
1 2
1 2
mpc2
mp c 2
2E 2
mpc2 2E
得分
本试题可能会用到的公式： mB 14GHz T 1 ， h
f 2u
2 q
r 'V
0
r'
sin qr 'dr ' ， q 2k sin 2
一、简答题（30 分，每小题 5 分）
1 洪特规则
3 S(S 1) L(L 1) gJ 2 2J (J 1)
原子核裂变能的利用：核电站，核武器等；聚变能利用：氢弹；医学上使用放射线杀
0.374
死癌细胞；农业上放射线用于育种等等。
Co ： Z3
原子物理学习题与答案
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
(5) 若氢原子被激发到主量子数为 n 的能级,当产生能级跃迁时可能发生的所有谱线总条数应 为： A．n-1 ； B .n(n-1)/2 ； C .n(n+1)/2 ； D .n (6) 氢原子光谱赖曼系和巴耳末系的系线限波长分别为： A.R/4 和 R/9 ； B.R 和 R/4 ；C.4/R 和 9/R ； D.1/R 和 4/R (7) 氢原子赖曼系的线系限波数为 R,则氢原子的电离电势为： A．3Rhc/4 ； B. Rhc； C.3Rhc/4e ； D. Rhc/e (8)氢原子基态的电离电势和第一激发电势分别是： A．13.6V 和 10.2V; B –13.6V 和-10.2V; C.13.6V 和 3.4V; D. –13.6V 和-3.4V 9）由玻尔氢原子理论得出的第一玻尔半径 a 0 的数值是： A.5.29 1010 m ； B.0.529×10 m ； C. 5.29×10 m ； D.529×10 m
1
D .0.927 1025
15.已知一对正负电子绕其共同的质心转动会暂时形成类似于氢原子的结构的“正电子素”那么 该“正电子素”由第一激发态跃迁时发射光谱线的波长应为： A．3 R /8； B.3 R /4 ； C.8/3 R ； D.4/3 R 16.电子偶素是由电子和正电子组成的原子，基态电离能量为： A.-3.4eV； B.+3.4eV； C.+6.8eV； D.-6.8eV 17.夫—赫实验的结果表明： A 电子自旋的存在； B 原子能量量子化； C 原子具有磁性； D 原子角动量量子化 18.为了证实德布罗意假设,戴维孙—革末于 1927 年在镍单晶体上做了电子衍射实验从而证明 了：A.电子的波动性和粒子性； B.电子的波动性； C.电子的粒子性； D.所有粒子具有二象性 19.德布罗意假设可归结为下列关系式： A .E=h ， p=
原子物理学考试试题及答案
原子物理学考试试题及答案一、选择题1. 原子的最内层电子称为：A. 价电子B. 建筑电子C. 寄生电子D. 核电子答案：D2. 原子核由以下粒子组成：A. 质子和中子B. 质子和电子C. 电子和中子D. 电子和反电子答案：A3. 处于激发态的原子能通过放射射线来跃迁到基态，这种现象称为：A. 加速B. 衰变C. 俘获D. 减速答案：B4. 质子和中子的总数称为：A. 元数B. 核数C. 溶液D. 中性答案：B5. 薛定谔方程用于描述：A. 电子的运动B. 质子的运动C. 中子的运动D. 原子核的运动答案：A二、填空题1. 波尔模型中，电子在不同能级之间跃迁所产生的谱线称为________。
答案：光谱线2. 在原子核中不存在电子，否则将引起能量的________。
答案：不稳定3. 原子核的质子数称为原子的________。
答案：原子序数4. 核力是一种____________，它使质子和中子相互_________。
答案：强相互作用力，吸引5. 电子云代表了电子在空间中的________分布。
答案：概率三、简答题1. 什么是原子物理学？答案：原子物理学是研究原子及其结构、性质、相互作用原理以及与辐射的相互作用等的学科。
它主要探索原子的构成、原子核内的粒子、原子的能级结构、原子的光谱以及原子的物理性质等方面的知识。
2. 描述一下半导体材料的能带结构。
答案：半导体材料的能带结构是介于导体和绝缘体之间的一种情况。
它具有价带和导带两个能带，两者之间由能隙分隔。
在室温下，半导体材料的价带通常都被电子占满，而导带中几乎没有电子。
当外加电场或光照射时，价带中的电子可以跃迁到导带中，从而形成电流。
3. 解释原子的放射性衰变现象。
答案：原子的放射性衰变是指具有不稳定原子核的放射性同位素经过一系列放射性衰变过程，最终转化为稳定同位素的现象。
衰变过程中放出的射线包括α粒子、β粒子和γ射线。
这种衰变过程是由于原子核内部的质子和中子的改变导致了核内部的不稳定性，从而通过释放射线来恢复稳定。
完整版)原子物理学练习题及答案
完整版)原子物理学练习题及答案1、在电子偶素中，正电子与负电子绕共同质心运动。
在n=2状态下，电子绕质心的轨道半径等于2m。
2、氢原子的质量约为938.8 MeV/c2.3、一原子质量单位定义为原子质量的1/12.4、电子与室温下氢原子相碰撞，要想激发氢原子，电子的动能至少为13.6 eV。
5、电子电荷的精确测定首先是由XXX完成的。
特别重要的是他还发现了电荷是量子化的。
6、氢原子n=2.l=1与氦离子He+ n=3.l=2的轨道的半长轴之比为aH/aHe+=1/2，半短轴之比为bH/bHe+=1/3.7、XXX第一轨道半径是0.529×10-10 m，则氢原子n=3时电子轨道的半长轴a=2.12×10-10 m，半短轴b有两个值，分别是1.42×10-10 m，2.83×10-10 m。
8、由估算得原子核大小的数量级是10-15 m，将此结果与原子大小数量级10-10 m相比，可以说明原子核比原子小很多。
9、提出电子自旋概念的主要实验事实是XXX-盖拉赫实验和朗茨-XXX。
10、钾原子的电离电势是4.34 eV，其主线系最短波长为766.5 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1.19 eV。
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2P1/2 -。
2S1/2.13、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n。
l。
XXX表示，轨道角动量确定后，能级的简并度为2j+1.14、32P3/2 -。
22S1/2与32P1/2 -。
22S1/2跃迁，产生了锂原子的红线系的第一条谱线的双线。
15、三次电离铍（Z=4）的第一玻尔轨道半径为0.529×10-10 m，在该轨道上电子的线速度为2.19×106 m/s。
16、对于氢原子的32D3/2态，其轨道角动量量子数j=3/2，总角动量量子数J=2或1，能级简并度为4或2.20、早期的元素周期表按照原子量大小排列，但是钾K（A=39.1）排在氩Ar（A=39.9）前面，镍Ni（A=58.7）排在钴Co（A=58.9）前面。
高中物理原子物理学高考题(含答案)
积盾市安家阳光实验学校 原子物理学 高考题（99年）2．天然放射现象的发现揭示了（ C ）（A ）原子不可再分，（B ）原子的核式结构，（C ）原子核还可再分，（D ）原子核由质子和中子组成。
（00年）关于、、三种射线，下列说法中正确的是 （ C ）（A ） 射线是原子核自发放射出的氦核，它的穿透能力最强，（B ） 射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中的穿透能力，（C ） 射线一般伴随着 或 射线产生，它的穿透能力最强，（D ） 射线是电磁波，它的穿透能力最弱。
卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有 （ A 、C 、D ）（A ）原子的中心有个核，叫做原子核，（B ）原子的正电荷均匀分布在整个原子中， （C ）原子的正电荷和几乎质量都集中在原子核里，（D ）带负电的电子在核外绕着核旋转。
图中P 为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a 、b 、c 三束，以下判断正确的是（ BC ） （A ）a 为射线、b 为射线， （B ）a 为射线、b 为射线， （C ）b 为射线、c 为射线， （D ）b 为射线、c 为射线。
（03 年）在核反方程42 He ＋147 N178O ＋（X ）的括弧中，X 所代表的粒子是（ A ）（A ）11 H ， （B ）21 H ， （C ） 0－1 e ， （D ）1n 。
（03 年）卢瑟福通过＿＿＿粒子散射＿＿＿＿＿＿＿＿，发现了原子中间有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构模型，右面平面示意图中的四条线表示粒子运动的可能轨迹，在图中完成中间两条粒子的运动轨迹。
（０４年）下列说法中正确的是C 、D（A ）玛丽·居里首先提出原子的核式结构学说. （B ）卢瑟福在粒子散射中发现了电子.（C ）查德威克在原子核人工转变的中发现了中子.（D ）爱因斯坦为解释光电效的规律提出了光子说.（０４年）利用扫描隧道显微镜（STM ）可以得到物质表面原子排列的图象，从而可以研究物质的构成规律. 下面的照片是一些晶体材料表面的STM 图象，通过观察、比较，可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成的，具有一的结构特征. 则构成这些材料的原子在物质表面排列的共同特点是（1）_____________________________________________________________； （2）___________________________________________________________________；…….＋ b － ca P11、在确方向上原子有规律地排列，在不同方向上原子的排列规律一般不同，原子排列具有一对称性。
(完整版)原子物理学部分题库
一．选择
1.原子核式结构模型是根据粒子散射实验中
A 绝大多数粒子散射角接近180度
B 例子只偏2度----3度
C 以小角散射为主也存在大角散射
D 大角散射为主也存在小角散射
2 如果用相同动能的质子和氘核同金箔产生散，用质子作为入社粒子测得的金原子半径上限是用氘原子作为入射粒子测得的金原子半径上线的几倍？
A 2
B 1/2
C 1 D4
3根据玻尔理论，若将氢原子激发到N=5的状态，则：
A可能出现10条谱线，分别属于四个线系。
B可能出现9条谱线，分别属于三个线系。
C 可能出现11条谱线，分别属于五个线系
D可能出现1条谱线，属于赖曼系
4 已知一对正负电子绕其共同的质心转动会暂时形成类似于氢原子的结构的“正电子素”，那么该“正电子素”由第一激发态跃迁发射光谱线的波长为：
A 3R/8
B 3R/4
C 8/3R
D 4/3R
5夫-----赫的实验表明
A 电子自旋的存在
B 原子能量量子化
C 原子具有磁性
D 原子角动量量子化。
研究生复试原子物理试题
研究生复试原子物理试题1．什么是玻尔半径？2．玻尔理论有那些假设？3．电子组态为3p3d的电子发生LS耦合，可能形成多少种情况？4．戴维孙---革末实验的物理意义是什么？5．以氢原子为例说明什么是激发电势？什么是电离能？6．为什么元素的化学性质具有周期性？7．举例说明什么是某射线的标识谱？8．原子的抗磁性产生的机理是什么？9.分子纯振动谱线和纯转动谱线出现在光谱的什么区域？二计算题1．已知NA原子主线系第一条谱线是由波长分别是589.6NM，684.5NM的双线组成，求该原子的3P原子态的自然裂距。
2．静止的电子分别经100伏和100万伏的电场加速，求其德布罗意波长各是多少。
3．氦的一价离子可以当作类氢离子处理，试确定其基态能量。
并计算该离子跃迁时发出的最短波长和共振态波长。
4．在卢瑟福散射实验中若使用的a粒子动能为10四次方ev，轰击金靶时，观察到接近180度的散射粒子由此可以推断金的原子核半半径是多少。
（金原子序数为70，原子量为170）5．任意给出一种估算原子半径的方法。
并估算出原子半径的数量级。
2022年原子物理学研究生入学复试试题一.简答题:(共40分)1.(本题8分)简述史特恩-盖拉赫实验原理与实验结论.2.(本题8分)质量为其静止质量二倍的粒子，其运动速度为多少？3.(本题8分)简述戴维逊革未试验的原理及其物理意义。
4.(本题8分)简金属原子光谱中主线系和第二辅线系光谱的精细结构有什么特点？5.(本题8分)什么是拉曼组合散射？二.填空题(本题20分) 1(本题4分)某加速器将电子加速到能量E=2某106ev，该电子的动能Ek=_ev.2.(本题4分)令λc=h/(mec)(称为电子的康普顿波长，其中me为电子静止质量,c为真空中光速,h为普让可常量).当电子的动能等于它的静止能量时，他的德布罗意波长是λ=_λc.3.(本题4分)设描述微观粒子运动的波函数为Ψ则ΨΨ某表示需满足的条件是__;其归一化条件是__.4.(本题4分)在电子单缝衍射实验中，若缝宽为a=0.1nm,电子束垂直射在单缝面上，则衍射的电子横向动量的最小不确定量5.(本题4分)强度为I的某射线，在某种媒质中传播0.5米强度衰减一半，该媒质的吸收系数为三计算题(本题40)1(本题10)电子和正电子可以构成电子偶素。
高三物理《热学原子物理学》测试题
高三物理《热学、原子物理学》测试题班级 姓名一.单项选择题(第小题3分,共60分)1.用油膜法测出油分子的直径后,要测出阿伏加德罗常数,只需知道油滴的 A.摩尔质量B.摩尔体积C.体积D.密度2.晶体在熔解过程中吸收的热量主要用于A ．破坏晶体结构，增加分子动能B ．破坏晶体结构，增加分子势能C ．破坏晶体结构，同时增加分子势能和增加分子动能D ．破坏晶体结构，既不增加分子势能也不增加分子动能3.如图所示的绝热容器，把隔板抽掉，让左侧气体自由膨胀到右侧直至平衡 A ．气体对外做功，内能减少，温度降低 B ．气体对外做功，内能不变，温度不变 C ．气体不做功，内能不变，温度不变，压强减小 D ．气体不做功，内能减少，压强减小4．用于治疗肿瘤的放射源必须满足：①放射线具有较强的穿 透力，以辐射到体内的肿瘤处；②要在较长时间内具有相对稳定的 辐射强度。
表中给出的四种放射性同位素，适合用于治疗肿瘤的放 射源是A ．钋210B ．锝99C ．钴60D ．锶905.频率为υ的光照射某金属时，产生光电子的最大初动能为E km ．改用频率为2υ的光照射同一金属，所产生光电子的最大初动能为（h 为普朗克常量）A ．E km -hυB ．2E km C. E km +hυ D. E km +2hυ6．已知金属钾的逸出功为2.22eV .氢原子的能级如图 所示，一群处在n =3能级的氢原子向低能级跃迁时，能够 从金属钾的表面打出光电子的光波共有A ．一种B ．两种C ．三种D ．四种7.首次用实验验证“爱因斯坦质能方程”的核反应方程是：He H Li 421173K →+，已知m Li =7.0160u ，m H =1.0078u ，m He =4.0026u ，则该核反应方程中的K 值和质量亏损分别是A ．1和4.0212u B．1和2.0056u C ．2和0.0186uD ．2和1.9970u 8．关于α、β、γ三种射线，下列说法中正确的是 A.α射线是原子核自发放射出的氦核，它的穿透能力最强。
光学原子物理学综合测试题
光学、原子物理学综合测试题班级姓名学号题号一二三总分18 19得分题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14答案1．点光源照射到一个障碍物，在屏上形成的阴影的边缘局部模糊不清，不是因为发生了( ) A光的反射B光的折射C光的干射D光的衍射2．牛顿为了说明光的性质，提出了光的微粒说。
如今，人们对光的性质已有了进一步的认识。
以下四个示意图所表示的实验，能说明光性质的是( )图①图②图③图④A①② B ②③ C ③④ D ②④3．某原子核有N个核子，其中有中子n个，当该核俘获一个中子后，放出一个α粒子和β粒子，它自身变成一个新核，该新核( )A有中子n-1个B有中子n-3个C核子数是N-3个D原子序数是N-n-2 4．以下关于光的双缝干预条纹的正确说法是( )A在双缝干预实验，红光条纹的条纹间距比蓝光的大B同一单色光经双缝后，干预条纹中的亮条纹距两缝的距离之差为该单色光半波长的整数倍C同一单色光经双缝后，干预条纹中的亮条纹距两缝的距离之差为该单色光波长的奇数倍D同一单色光经双缝后，干预条纹中的亮条纹距两缝的距离之差为该单色光半波长的奇数倍5．如下图的装置中，为平行放置的锌板电子束自上而下穿过锌板，以下措施中不能使电子束发生偏转的是( )A从S源向锌板P1发射α射线B从S源向锌板P1发射红外线P2P1C 从S源向锌板P1发射γ射线D从S源向锌板P1发射X射线6．双缝干预实验装置中，双缝间距为d，双缝一像屏的距离为L，调整实验装置在屏上能得到清晰的干预条纹，以下关于干预条纹的正确说法是( )A假设将其中的一个缝用红色滤光片挡住，另一个缝用黄色滤光片挡住，屏上将出现干预条纹B假设将像屏向左平移一小段距离，屏上干预条纹的变得不清晰C假设将像屏向右平移一小段距离，屏上干预条纹的仍是清晰的D 假设将其中的一个缝挡住，屏上将不出现任何条纹7．关于光线的概念，以下正确的理解是( )A 光线是从光源直接发出的，是直接存在的B 光线的作用类似于电场线，但前者是具体的，后者是抽象的C 光线是用来表示光束传播方向的有向直线D 光线就是光束8．以下说法中正确的选项是( )A 光的波粒二象性学说是牛顿的微粒说和惠更斯的波动说组成B 光的波粒二象性彻底推翻了麦克斯韦的电磁场理论C 光子学说并没有否认电磁说,在光子能量E=h γ中, γ表示波的特性,E 表示粒子的特性D 光波不同于宏观概念中的那种连续的波，它是个别光子运动规律的一种几率波9．目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u 夸克和d 夸克的两种夸克组成，u 夸克的带电量为32e ，夸克的带电量为-3e ，e 是基元电荷，以下论断中正确的选项是( )A 质子是由1个u 夸克和1个d 夸克组成，中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成B 质子是由2个u 夸克和1个d 夸克组成，中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成C 质子是由1个u 夸克和2个d 夸克组成，中子由2个u 夸克和1个d 夸克组成D 质子是由2个u 夸克和1个d 夸克组成，中子由1个u 夸克和1个d 夸克组成10.以下说法子中正确的说法是( )A 光在同一种介质中总是直线传播的B 光总是沿直线传播的C 小孔成像是光直线传播形的D 影的产生不能用光直线传播来解释11．氢原子从激发态跃迁到基态，那么核外电子的( )A 电势能减小，动能减小，周期增大B 电势能减小，动能增大，周期减小C 电势能的减小值小于动能的增加值D 电势能的减小值等于动能的增加值12．能引起人的视觉的光的最小强度是每秒单位面积上获得n 个光子的能量，一点光源以功率P 向外发出波长为λ的单色光，假设h 表普朗克恒量，c 表光速，那么( )A 光源每秒发出hc P λ个光子 B 当人距光源λπP nhc4以外就看不到光源 C 光源每秒发出λP hc 个光子 D 当人距光源nhc P πλ4以外就看不到光源 13.在光电效应实验中，以下结论中正确的选项是( )A 当光照时间增大为原来的2倍时，光电流的强度也增大为原来的2倍B 当入射光的频率增大为原来的2倍时，光电子的最大初动能也增大为原来的2倍C 当入射光的波长增大为原来的2倍时，光电流的强度也增大为原来的2倍D 当入射光的强度增大为原来的2倍时，单位时间内产生的光电子数目也增大为原来的2倍14.关于平面镜成像，下面各种说法正确的选项是( )A 像位于镜后，像的大小一定与物的大小不一定相等，但两者是相似的B 物体以某一速度向镜面移动时，那么像一定以相同的速率向物体靠拢，反之亦然C 物体离镜面越来越远时，像越来越小D 如果平面镜的镜面有不平的地方,那么该处所成的像将不与物体对称,因为它不遵守反射定二.填空题〔3×5′=15′请把答案直接作在试卷的相应位置上〕15.红宝石激光器发射的激光是不连续的一道一道的闪光，每道闪光称为一个光脉冲，现有一红宝石激光器，发射功率为P ，所发射的每个光脉冲持续的时间为Δt ，波长为λ，由此可知每道光脉冲的长度为 ，其中含有的光子数为 。
原子物理习题解答
原子物理学习题解答第一章 原子的基本状况若卢瑟福散射用的α粒子是放射性物质镭'C 放射的,其动能为67.6810⨯电子伏特;散射物质是原子序数79Z =的金箔;试问散射角150οθ=所对应的瞄准距离b 多大 解：根据卢瑟福散射公式： 得到：2192150152212619079(1.6010) 3.97104(48.8510)(7.681010)Ze ctg ctg b K οθαπεπ---⨯⨯===⨯⨯⨯⨯⨯⨯米 式中212K Mv α=是α粒子的功能; 已知散射角为θ的α粒子与散射核的最短距离为2202121()(1)4sin mZe r Mv θπε=+ ,试问上题α粒子与散射的金原子核之间的最短距离m r 多大解：将题中各量代入m r 的表达式,得：2min202121()(1)4sin Ze r Mv θπε=+ 143.0210-=⨯米若用动能为1兆电子伏特的质子射向金箔;问质子与金箔;问质子与金箔原子核可能达到的最小距离多大又问如果用同样能量的氘核氘核带一个e +电荷而质量是质子的两倍,是氢的一种同位素的原子核代替质子,其与金箔原子核的最小距离多大解：当入射粒子与靶核对心碰撞时,散射角为180ο;当入射粒子的动能全部转化为两粒子间的势能时,两粒子间的作用距离最小; 根据上面的分析可得：220min124p Ze Mv K r πε==,故有：2min 04p Ze r K πε=19291361979(1.6010)910 1.141010 1.6010---⨯⨯=⨯⨯=⨯⨯⨯米 由上式看出：min r 与入射粒子的质量无关,所以当用相同能量质量和相同电量得到核代替质子时,其与靶核的作用的最小距离仍为131.1410-⨯米;钋放射的一种α粒子的速度为71.59710⨯米/秒,正面垂直入射于厚度为710-米、密度为41.93210⨯3/公斤米的金箔;试求所有散射在90οθ>的α粒子占全部入射粒子数的百分比;已知金的原子量为197;解：散射角在d θθθ+之间的α粒子数dn 与入射到箔上的总粒子数n 的比是： 其中单位体积中的金原子数：0//Au Au N m N A ρρ==而散射角大于090的粒子数为：2'dndn nNt d ππσ=⎰=⎰所以有：2'dn Nt d nππσ=⎰等式右边的积分：180180909033cos sin 2221sin sin 22d I d οοοοθθθθθ=⎰=⎰=故即速度为71.59710/⨯米秒的α粒子在金箔上散射,散射角大于90ο以上的粒子数大约是4008.510-⨯;α粒子散射实验的数据在散射角很小15οθ≤（）时与理论值差得较远,时什么原因答：α粒子散射的理论值是在“一次散射“的假定下得出的;而α粒子通过金属箔,经过好多原子核的附近,实际上经过多次散射;至于实际观察到较小的θ角,那是多次小角散射合成的结果;既然都是小角散射,哪一个也不能忽略,一次散射的理论就不适用;所以,α粒子散射的实验数据在散射角很小时与理论值差得较远;已知α粒子质量比电子质量大7300倍;试利用中性粒子碰撞来证明：α粒子散射“受电子的影响是微不足道的”;证明：设碰撞前、后α粒子与电子的速度分别为：',',0,e v v v ;根据动量守恒定律,得：''e v m v M v M +=αα由此得：'''73001e e v v M m v v ==-αα …… 1 又根据能量守恒定律,得：2'2'2212121emv Mv Mv +=αα 2'2'2e v Mm v v +=αα ……2 将1式代入2式,得：整理,得：0cos 73002)17300()17300('2'2=⨯-++-θααααv v v v即α粒子散射“受电子的影响是微不足道的”;能量为兆电子伏特的细α粒子束射到单位面积上质量为22/1005.1米公斤-⨯的银箔上,α粒子与银箔表面成ο60角;在离L=0.12米处放一窗口面积为25100.6米-⨯的计数器;测得散射进此窗口的α粒子是全部入射α粒子的百万分之29;若已知银的原子量为;试求银的核电荷数Z;解：设靶厚度为't ;非垂直入射时引起α度't ,而是ο60sin /'t t =,如图1-1所示;因为散射到θ与θθd +之间Ωd 立体角内的粒子数dn 与总入射粒子数n 的比为：dnNtd nσ= 1而σd 为：2sin)()41(422220θπεσΩ=d Mv ze d 2把2式代入1式,得：2sin )()41(422220θπεΩ=d Mvze Nt n dn (3)式中立体角元0'0'220,3/260sin /,/====Ωθt t t L ds dN 为原子密度;'Nt 为单位面上的原子数,10')/(/-==N A m Nt Ag Ag ηη,其中η是单位面积式上的质量；Ag m 是银原子的质量；Ag A 是银原子的原子量；0N 是阿佛加德罗常数; 将各量代入3式,得： 由此,得：Z=47设想铅Z=82原子的正电荷不是集中在很小的核上,而是均匀分布在半径约为1010-米的球形原子内,如果有能量为610电子伏特的α粒子射向这样一个“原子”,试通过计算论证这样的α粒子不可能被具有上述设想结构的原子产生散射角大于090的散射;这个结论与卢瑟福实验结果差的很远,这说明原子的汤姆逊模型是不能成立的原子中电子的影响可以忽略;解：设α粒子和铅原子对心碰撞,则α粒子到达原子边界而不进入原子内部时的能量有下式决定：由此可见,具有610电子伏特能量的α粒子能够很容易的穿过铅原子球;α粒子在到达原子表面和原子内部时,所受原子中正电荷的排斥力不同,它们分别为：3022024/24/2R r Ze F R Ze F πεπε==和;可见,原子表面处α粒子所受的斥力最大,越靠近原子的中心α粒子所受的斥力越小,而且瞄准距离越小,使α粒子发生散射最强的垂直入射方向的分力越小;我们考虑粒子散射最强的情形;设α粒子擦原子表面而过;此时受力为2024/2R Ze F πε=;可以认为α粒子只在原子大小的范围内受到原子中正电荷的作用,即作用距离为原子的直径D;并且在作用范围D 之内,力的方向始终与入射方向垂直,大小不变;这是一种受力最大的情形;根据上述分析,力的作用时间为t=D/v, α粒子的动能为K Mv =221,因此,M K v /2=,所以,K M D v D t 2//==根据动量定理：00-=-=⊥⊥⊥⎰Mv p pFdt t而2022024/24/2R t Zedt RZeFdt ttπεπε==⎰⎰所以有：⊥=Mv R t Ze 2024/2πε 由此可得：M R t Ze v 2024/2πε=⊥α粒子所受的平行于入射方向的合力近似为0,入射方向上速度不变;据此,有：这时。
关于原子物理学试题
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.3PO ; B.3P2; C.3S1; D.1SO.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）.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l的简并消除. 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AZX衰变为子核Y的电子俘获过程表示（）。
原子物理学试题及答案
原子物理学试题及答案原子物理学试题及答案(一) 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。
答案：C例2、(上海卷)当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时( )A、锌板带负电B、有正离子从锌板逸出C、有电子从锌板逸出D、锌板会吸附空气中的正离子解析：光电效应是指在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象，所以产生光电效应，指有电子从锌板逸出。
答案：C例3、(北京卷)以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在短时间内能吸收到一个光子而从金属表面逸出。
强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子电效应，这已被实验证实。
光电效应实验装置示意如图。
用频率为的普通光源照射阴极k，没有发生光电效应，换同样频率为的强激光照射阴极k，则发生了光电效应;此时，若加上反向电压U，即将阴极k接电源正极，阳极A接电源负极，在kA之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大U，光电流会逐渐减小;当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的(其中W 为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量)A、B、C、D、解析：这是一道考查学生迁移能力的好题，题目立意新颖，紧贴现代技术。
依题意，设电子吸收n个激光光子的能量发生光电效应，根据爱因斯坦光电效应方程有：，当反向电压为U时，光电流恰好为零，根据功能关系有：，两式联立，得：;又由“用频率为的普通光源照射阴极k，没有发生光电效应”可知，，故只有B选项正确。
原子物理学练习题
1. 类氢离子的电离能与氢原子电离能是相同的。
2. 碱金属原子光谱的主线系是三线结构。
3. 在原子核反应中，反应前后的总角动量是守恒的。
4. 原子核磁矩在外磁场中的分量是(βI Ig )。
5. 硅原子在基态时，n=1、n=2壳层和3s 次壳层都填满，3p 次壳层填了2个电子。
6. 按照泡利原理，原子的N 壳层最多可以容纳10个电子。
7. X 射线标识谱的L 线系是L 壳层以外的内层电子跃迁到L 壳层空位上形成的。
8. 处于2/32P 状态的原子角动量在外磁场中的最大分量是 2。
9. 史特恩—盖拉赫实验证明原子具有磁矩。
10. 原子核的结合能是将原子核拆散为自由核子时所放出的能量。
11. 核力是短程力。
12. 描述电子状态的四个量子数是s m j l n ,,,。
13. 原子核发生α衰变时，原子在周期表中的位置向后退了2位。
14. 原子核自高能态向低能态跃迁时一定放出γ光子。
15. 镎系()Pu 24192经过连续十三次衰变,最后稳定到Bi 20783。
16. 原子核反应过程中质量和总能量是守恒的。
17. 介子和重子都只参与弱相互作用和强相互作用。
18. 质量相同的轻核聚变和重核裂变所放出的能量是相同的。
1. 原子核外电子在核的库仑场中绕核运动辐射能量。
2. 碱金属原子光谱的第一辅线系是三线结构。
3. 夫朗克—赫兹实验证明了原子体系能量是量子化的。
4. 磁量子数J M 表征在外磁场作用下电子轨道在空间的可能取向。
5. 原子核磁矩在外磁场中的分量是(βI I g M )。
6. 按照泡利原理l 次壳层最多可以填()1+l 个电子。
7. 基态时n=1、n=2、 n=3壳层填满，且4s 次壳层填了二个电子的原子是镍原8. 描述电子状态的四个量子数是s l m m l n ,,,。
9. 处于53G 状态的原子角动量在外磁场中的最大分量是 3。
10. 核力是强相互作用力。
11. γ射线有最大的贯穿本领和最小的电离作用。
高考物理复习原子物理学题100题WORD版含答案
高考物理复习原子物理学题100题ＷＯＲＤ版含答案一、选择题1.下列说法正确的是:A. β,γ射线都是电磁波B. 原子核中所有核子单独存在时，质量总和大于该原子核的总质量，C. 在LC振荡电路中，电容器刚放电时电容器极板上电量最多，回路电流最小D. 处于n=4激发态的氢原子，共能辐射出四种不同频率的光子2.下列说法正确的是______A．汤姆生发现了电子，表明原子具有核式结构B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短D．将放射性元素掺杂到其它稳定元素中，并降低其温度，它的半衰期不发生改变3.(多选)下列说法正确的是______。
（填正确答案标号。
选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。
每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．太阳辐射能量与目前采用核电站发电的能量均来自核聚变反应B．天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构C．一个氢原子从n=4的激发态跃迁到基态时，能辐射6种不同频率的光子D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量减小E. 康普顿效应说明光具有粒子性，电子的衍射实验说明粒子具有波动性4.如图所示为氢原子的能级结构示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子，用这些光子照射逸出功为2.49 eV的金属钠。
下列说法正确的是（ )A. 这群氢原子能辐射出三种不同频率的光，其中从n=3能级跃迁到n=2能级所发出的光波长最短B. 这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减小，电势能增大C. 能发生光电效应的光有三种D. 金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是9.60 eV5.2017年11月17日，“中国核潜艇之父”----黄旭华获评全国道德模范，颁奖典礼上，习总书记为他“让座”的场景感人肺腑，下列有关核反应说法错误的是（ )A. 目前核潜艇是利用重核裂变提供动力B. 重核裂变反应前后一定有质量亏损C. 式中d=2D. 铀核裂变后的新核比铀核的比结合能小6.下列说法正确的是A. 某种放射性元素的半衰期为T,则这种元素的12个原子核在经过2T时间后，这些原子核一定还有3个没有发生衰变B. 根据爱因斯坦的光电效应方程E K=hv一W，若频率分别为和 (<)的光均能使某种金属发生光电效应，则频率为的光照射该金属时产生的光电子的初动能一定比频率为的光照射该金属时产生的光电子的初动能更大C. 氢原子由高能级向低能级跃迁时，从n=4能级跃迁到n=2能级所放出的光子恰能使某种金属发生光电效应，则处在n=4能级的一大群氢原子跃迁时所放出的光子中有4种光子能使该金属发生光电效应D. 放射性元素发生β衰变时，放射性元素的原子放出核外电子，形成高速电子流一一即β射线。
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。
(完整版)《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()1231.096775810%L H 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=-=∞=13.6eV 。
原子物理学习题(参考答案)
（6）用能量为 12.7eV 的电子去激发基态氢原子时,受激氢原子向低能级跃迁时最多可能出 现几条光谱线（不考虑自旋） ； A A、3 ； B、10 ； C、1 ； D、4 。 （7）根据玻尔理论可知，氦离子 He+的第一轨道半径是： A、2 a 0 ； B、 4 a 0 ； C.、 a 0 /2 ； C D、 a 0 /4 。 D
（8）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 B、原子实的极化 C、价电子的轨道贯穿 D、价电子的自旋－轨道相互作用 （9）d 电子的总角动量取值可能为：
35 15 , 2 2 A、 ；
A
15 3 , 2 B、 2 ；
63 35 , 2 C、 2 ；
D、 6, 2
E He 12 E He 2 E He 1 E Li 12 E Li 2 E Li 1
2
1 ) 180 0 sin 2
5.06 10 14 m
α 粒子与 7Li 核对心碰撞的最小距离（考虑质心系运动）
rm
1 4 0 1 4 0 1 4 0
Z1 Z 2 e 2 (1 v 2 Z1 Z 2 e 2 (1 2 Ec
2
1 sin 1 sin
2
)
2
rHe 1 rLi 1
由
rHe 2
2 2 2 4 0 n 2 2 n 2 a1 r 4 0 n a n 4a1 0.707 a 0 . 177 1 1 2 2 Li 2 3 3 Z Z me Ze me Ze Z n c n 得电子在这些轨道上的速度分别是
（16）今有电子组态 1s2p,1s1p,2d3p,2p3s,试判断下列哪些电子组态是完全存在的: A.1s2p ,1s1p B.1s2p,2d3p C,2d3p,2p3s D.1s2p,2p3s （17）有状态 2p3d3P2,1,02s3p3P2,1,0 的跃迁： D A.可产生 9 条谱线 B.可产生 7 条谱线 C 可产生 6 条谱线
原子物理学试卷
原子物理学试卷
一、论述题（25分，每小题5分）
1．玻尔理论的成功之处和局限性。
2．波函数及其物理意义。
3．泡利不相容原理。
4．X 射线标识谱是如何产生的？
5．什么是原子核的放射性衰变？举例说明之。
二、（20分）当处于基态的氢原子被12.3eV 光子激发后，被激发的氢原子可能产生几条谱线？求出相应谱线的频率（用玻尔理论，不考虑电子自旋）
三、（15分）钇原子基态为2D ，用这种原子进行史特恩—盖拉赫实验时，原子束分裂为4束，求原子基态总磁矩及其在外磁场方向上的投影（结果用玻尔磁子表示）
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。
当镉原子置于强度为2T 的均匀磁场中时发生塞曼效应，试计算谱线塞曼分裂中各分量的波长和它们之间的波长差，并画出相应的光谱跃迁图。
五、（1）（10分）为进行H O F n 1119819
910＋→+的核反应，在验室坐标系中，这种核反应发生
时中子必须有的最小的能量是4.1MeV ，试求反应能Q
值（n 10：1.008665u ，F 199：18.998405
u ）。
（2）（10分）已知U 235的核子的平均结合能为7.572 MeV ，Sn 117及Sn 118的核子的平均结合能为8.6MeV ，求U 235裂变为两个Sn 核时放出多少能量？平均一个核子释放多少能量？。
原子物理学部分选择题答案
原子物理学部分选择题答案原子物理学部分第二章原子的能级和辐射1.选择题:(1)若氢原子被激发到主量子数为n 的能级，当产生能级跃迁时可能发生的所有谱线总条数应为：（ B ）A ．n-1B .n(n-1)/2C .n(n+1)/2D .n(2)氢原子光谱赖曼系和巴耳末系的系线限波长分别为：DA.R/4 和R/9B.R 和R/4C.4/R 和9/RD.1/R 和4/R(3)氢原子赖曼系的线系限波数为R ，则氢原子的电离电势为：BA ．3Rhc/4 B. Rhc C.3Rhc/4e D. Rhc/e(4)氢原子基态的电离电势和第一激发电势分别是：AA ．13.6V 和10.2V;B –13.6V 和-10.2V; C.13.6V 和3.4V; D. –13.6V 和-3.4V(5)由玻尔氢原子理论得出的第一玻尔半径0a 的数值是：BA.5.291010-?mB.0.529×10-10mC. 5.29×10-12mD.529×10-12m(6)根据玻尔理论，若将氢原子激发到n=5的状态,则：AA.可能出现10条谱线，分别属四个线系B.可能出现9条谱线，分别属3个线系C.可能出现11条谱线，分别属5个线系D.可能出现1条谱线，属赖曼系(7)欲使处于激发态的氢原子发出αH 线，则至少需提供多少能量（eV ）? BA.13.6B.12.09C.10.2D.3.4(8)氢原子被激发后其电子处在第四轨道上运动，按照玻尔理论在观测时间内最多能看到几条线？BA.1B.6C.4D.3(9)用能量为12.7eV 的电子去激发基态氢原子时，受激氢原子向低能级跃迁时最多可能出现几条光谱线（不考虑自旋）； AA ．3 B.10 C.1 D.4(10)玻尔磁子B μ为多少焦耳／特斯拉？CA ．0.9271910-? B.0.9272110-? C. 0.9272310-? D .0.9272510-?(11)根据玻尔理论可知，氦离子H e +的第一轨道半径是：CA ．20a B. 40a C. 0a /2 D. 0a /4(12)一次电离的氦离子 H e +处于第一激发态（n=2）时电子的轨道半径为：BA.0.53?10-10mB.1.06?10-10mC.2.12?10-10mD.0.26?10-10m(13)夫—赫实验的结果表明：BA 电子自旋的存在；B 原子能量量子化C 原子具有磁性；D 原子角动量量子化(14）处于基态的氢原子被能量为12.09eV 的光子激发后，其轨道半径增为原来的 CA ．4倍 B.3倍 C.9倍 D.16倍第四章碱金属原子1.选择题：（1）单个f 电子总角动量量子数的可能值为：DA. j =3,2,1,0；B .j=±3；C. j= ±7/2 , ± 5/2; D. j= 5/2 ,7/2（2）已知一个价电子的21,1==s l ,试由s l j m m m +=求j m 的可能值：AA .3/2,1/2 ,-1/2 ,-3/2 ; B. 3/2 ,1/2 ,1/2, -1/2 ,-1/2,-3/2;C .3/2,1/2 ,0,-1/2, -3/2; D. 3/2,1/2 ,1/2 ,0,-1/2, -1/2,-3/2;（3）锂原子光谱由主线系，第一辅线系，第二辅线系及柏格曼系组成。
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宁夏师范学院学院2012——2013学年
《原子物理学》复习试题（F 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/c 2
；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；
e 20
4πε = 1.44eV ⋅nm
考试时间：120分钟
一、填空题（每小题 3 分，共 21 分）
1．提出电子自旋概念的主要实验事实是_________________________________ 和_________________________________ 。
2．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。
3．二次电离的碳离子（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 3
210,,态向2s3s S 31态跃迁可产生 条光谱线。
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．泡利不相容原理的内容表示为：。
7．α衰变的表达式为： ;
α衰变发生的条
件为： 。
二、选择题（每小题 3 分，共 27 分）
1．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. 价电子自旋与轨道角动量相互作用。
2．由状态2p3p 3
P 到2s2p 3
P 的辐射跃迁：( )
A. 可产生9条谱线；
B. 可产生7条谱线；
C. 可产生6条谱线；
D. 不能发生。
3．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. 2条;
B. 3条;
C. 5条;
D. 不分裂。
4．卢瑟福由α粒子散射实验得出原子核式结构模型时，所依据的理论基础是：（ ）
A. 普朗克能量子假设;
B. 爱因斯坦的光量子假设;
C. 狭义相对论;
D. 经典理论。
5．原子中轨道磁矩μL 和轨道角动量L 的关系应为：（ ）
A .;μL e e m =
L B .;μL e e m =
2L C .;μL e
e
m =-2L D ..μL e e m =-L 。
2
（ ）
C. 中子；
D. 电子。
（ ） B ．紫外区； D ．不可见光区。
）
B. 1P 1分裂为3个;
D. 1
D 2分裂为4个。
（ ）
Z 2R /n 2 ; C. T = R /n * ; D. T = Z *2R /n 2 。
（第4题12分，其余每题10分， 共 52分）
b Ze
E k 204πε=
4s4s ，若其中一个电子被激发到5s 态（中间有3d 和迁图（钙原子能级属LS 耦合，三重态为正常次序）。
3．（1）动能为6MeV 的α粒子被金核以60
散射，试求其瞄准距离是多少？
（2）求α粒子被金属箔散射后，散射角大于60 的粒子数和散射角大于90
的
粒子数之比。
4．毕克林系是在星球的He +光谱中发现的。
它是当He +中的电子从较高能级跃迁到n = 4能级发射的。
(1) 列出属于这一线系的谱线的波长的准确公式；(2) 求线系限的波长；(3) 这个线系在光谱的哪个区域？(4) 若He +处于基态，求电离能。
（计算时取R He hc = 13.60eV ）
5．计算Na 双线（212
212→//S P 和212232→//S P
）在外场中的分裂情况，试问(1)原 能级的分裂情况如何？ (2) 原谱线分为几条？(3)是正常塞曼效应还是反常
塞曼效应？。