原子物理学习题(参考答案)

原子物理学习题

一、选择题

（1）原子半径的数量级是： C

A、10-10cm ；

B、10-8m ；

C、10-10m ；

D、10-13m 。

（2）原子核式结构模型的提出是根据α粒子散射实验中 C

A、绝大多数α粒子散射角接近180︒；

B、α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）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-1 ；

B、n(n-1)/2 ；

C、n(n+1)/2 ；

D、n 。

（4）氢原子光谱赖曼系和巴耳末系的系线限波长分别为： D

A、R/4 和R/9 ；

B、R 和R/4 ；

C、4/R 和9/R ；

D、1/R 和4/R 。

（5）弗兰克—赫兹实验的结果表明： B

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。

（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： C

A、20a；

B、40a； C.、0a/2 ；D、0a/4 。

（8）碱金属原子能级的双重结构是由于下列哪一项产生： D

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： A

A、

2

15

,

2

35

；B、

2

3

,

2

15

；C、

2

35

,

2

63

；D、

2

,

6

（10）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： C A .32S1/2. 32S3/2； B.3P1/2. 3P3/2； C .32P1/2. 32P3/2; D .32D3/2. 32D5/2

（11）产生钠的两条黄色D线的跃迁是： A

A、2P1/2→2S1/2 , 2P3/2→2S1/2

B、2S1/2→2P1/2 , 2S1/2→2P3/2

C、2D3/2→2P1/2, 2D3/2→2P3/2

D、2D3/2→2P1/2 , 2D3/2→2P3/2

（12）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

A、二条

B、三条

C、五条

D、不分裂

（13）关于氦原子光谱下列说法错误的是： A

A.第一激发态不能自发的跃迁到基态；

B.1s2p 3P2,1,0能级是正常顺序；

C.基态与第一激发态能量相差很大；

D.三重态与单态之间没有跃迁

（14）氦原子由状态1s2p 3P2,1,0向1s2s 3S1跃迁,可产生的谱线条数为： C

A.0；

B.2；

C.3；

D.1

（15）一个p电子与一个 s电子在L－S耦合下可能有原子态为： C

A.3P0,1,2, 3S1 B .3P0,1,2 , 1S0 C.1P1 , 3P0,1,2 D.3S1 ,1P1

（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: D A.1s2p ,1s1p B.1s2p,2d3p C,2d3p,2p3s D.1s2p,2p3s

（17）有状态2p3d3P2,1,0→2s3p3P2,1,0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 D.不能发生

（18）原子发射伦琴射线标识谱的条件是： C

Ａ、原子外层电子被激发；Ｂ、原子外层电子被电离；

Ｃ、原子内层电子被移走；Ｄ、原子中电子自旋―轨道作用很强。

（19）原子核的平均结合能随A的变化呈现出下列规律 C

A.中等核最大,一般在7.5～8.0 MeV

B.随A的增加逐渐增加,最大值约为8.5 MeV

C.中等核最大，一般在8.5～8.7 MeV

D.以中等核最大，轻核次之，重核最小

（20）下述哪一个说法是不正确的? B

A.核力具有饱和性

B.核力与电荷有关

C.核力是短程力

D.核力是交换力.

（21）历史上利用加速器所加速的粒子实现的第一个人工核反应是： C A. P+73Li→242He为吸能反应 B. α+147N→178O+p为放能反应

C. p+73Li→242He为放能反应

D. α+147N→78O+p为吸能反应

（22）在原子核发生衰变过程中,下述过程可产生俄歇电子 C

A. β－和γ跃迁；

B. β+和K俘获；

C. K俘获和内转换；

D. 内转换和β－

（23）在α衰变过程中,若α粒子质量为M α ,反冲核质量为Mr,则衰变能E0和α粒子的动能E α有如下关系 A

A.

⎪⎪⎭⎫

⎝⎛+=r M m E E αα10 B. ⎪⎪⎭⎫

⎝⎛-=r M m E E αα10 C.

⎪

⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ααm

M E E r

10 D. ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=α

αm M E E r 10

（24）放射性原子核衰变的基本规律是

t

e N N λ-=0,式中N 代表的物理意义是 C

A. t 时刻衰变掉的核数；

B. t=0时刻的核数；

C. t 时刻尚未衰变的核数；

D. t 时刻子核的数目

（25）由A 个核子组成的原子核的结合能为2

mc E ∆=∆,其中m ∆指 D A. Z 个质子和A-Z 个中子的静止质量之差； B. A 个核子的运动质量和核运动质量之差； C. A 个核子的运动质量和核静止质量之差； D. A 个核子的静止质量和核静止质量之差

二、计算题

【1-3】4.5MeV 的α粒子与金核对心碰撞时的最小距离是多少？若改为7Li 核结果如何？ 解：α粒子与金核对心碰撞的最小距离

()

m

E e

Z Z Mv e Z Z r m 1401962

19

9

2

2102

2

2101006.5)2

180sin

1

1(106.1105.42106.1792109)

2

sin

11(241

)

2

sin 11(41---⨯=+

⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=+

=

+

=θ

πεθ

πε

α粒子与7Li 核对心碰撞的最小距离（考虑质心系运动）