试卷

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。

2．泡利不相容原理。

3．X 射线标识谱是如何产生的？

4．什么是原子核的放射性衰变？举例说明之。

5．为什么原子核的裂变和聚变能放出巨大能量？

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。

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？

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）用中子打击F 199产生O 9，并放出一个新粒子，写出核反应方程式；在实验室坐标系中，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 19

9：18.998405 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？ 临沂师范学院物理系

原子物理学期末考试试题（B 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1D2→1P1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

91

0＋→+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 19

9：18.998405

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 核放出的能量及平均一个核子释放多少能量？

原子物理学试题（A 卷）

一、选择题（每小题3分，共30分）

1．在同一α粒子源和散射靶的条件下观察到α粒子被散射在90°和60°角方向上单位立体角内的粒子数之比为：

A ．4:1 B.2:2 C.1:4 D.1:8

2．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 ）?

A.13.6

B.12.09

C.10.2

D.3.4

3．已知锂原子光谱主线系最长波长为6707埃，辅线系线系限波长为3519埃，则Li 原子的电离电势为：

A ．5.38V B.1.85V C.3.53V D.9.14V

4．试判断原子态：1s1s3S1,1s2p3P2,1s2p1D1, 2s2p3P2中下列哪组是完全存在的？

A. 1s1s3S1 1s2p3P2 2s2p3P2 B .1s2p3P2 1s2p1D1

C. 1s2p3P2 2s2p3P2

D.1s1s3S1 2s2p3P2 1s2p1D1

5．原子在6G3/2状态,其有效磁矩为：

A ．

B μ315； B. 0； C. B μ25； D. B μ215-

6．氖原子的电子组态为1s22s22p6,根据壳层结构可以判断氖原子基态为：

Ａ.１Ｐ１； Ｂ.３Ｓ１； Ｃ .１Ｓ０； Ｄ.３Ｐ０ .

7．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；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。

8．设原子的两个价电子是p 电子和d 电子,在Ｌ－Ｓ耦合下可能的原子态有：

A.4个 ；

B.9个 ；

C.12个 ；

D.15个。

9．发生β+衰变的条件是

A.M(A,Z)＞M(A,Z －1)＋me;

B.M(A,Z)＞M(A,Z ＋1)＋2me;

C. M(A,Z)＞M(A,Z －1);

D. M(A,Z)＞M(A,Z －1)＋2me

10．既参与强相互作用，又参与电磁相互作用和弱相互作用的粒子只有：

A.强子;

B.重子和规范粒子;

C.介子和轻子;

D.介子和规范粒子

二、填空题（每题4分，共20分）

1．原子核式结构模型的提出是根据α粒子散射实验中α粒子的____________________。

2．夫—赫实验的结果表明___________________________________。

3．如果原子处于2P1/2态,它的朗德因子g 值为___________。

4．85

36Kr 样品的原子核数N0在18年中衰变到原来数目的1/3, 再过18年后幸存的原子核数为_________。