原子物理学试题ABC
(完整版)原子物理学试题(A卷)
(完整版)原子物理学试题(A卷)宜宾学院20__ ――20__ 学年度下期《原子物理学》试题（A 卷）（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 24πε = 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2s3pP 3210,,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 。
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）。
原子物理学习题(参考答案)
【1-6】一束α 粒子垂直射到一重金属箔上，求α 粒子被金属箔散射后，散射角θ ≥600 的 α 粒子数与散射角θ ≥900 的α 粒子数之比。
Z Z e2 dN 1 2 sin 4 ( ) Nnt ( 1 2 2 ) 2 2 4 0 2Mv 解：由 d 可得散射角 90 的α 粒子数为
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
原子物理学习题 一、选择10-8m ； C C、10-10m ；
D、10-13m 。 C
（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 ； C、以小角散射为主也存在大角散射；
B、 粒子只偏 2 ～3 ； D、以大角散射为主也存在小角散射。
散射角 60 的α 粒子数
N dN (
1 4 0
) 2 Nnt (
Z1 Z 2 e 2 2 ) 2Mv 2
180
1 sin
4
2
d
散 射 角
60 的 α 粒子数与散 (
α 【2-2】 分别计算 H、 He+、 Li++： （1）第一波尔半径、第二波尔半径及电子在这些轨道上的速度； （2）电子在基态的结合能； （3）由基态到第一激发态所需的激发能量及由第一激发态到基态所辐射的光子的波长。 解： （1）由
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
高二物理原子物理试题
高二物理原子物理试题1.下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是A．图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一B．图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的C．图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子D．图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性【答案】AB【解析】普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，选项A正确；玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，选项B正确；卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了原子核式结构，选项C错误；根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有波动性，选项D错误；故选AB【考点】考查原子物理点评：本题难度较小，实际上本题算是一个物理史实问题，对物理史实问题要注意积累和记忆2.已知氢原子基态能量为－13.6eV，下列说法中正确的有 ( )A．用波长为600nm的光照射时，可使稳定的氢原子电离B．用光子能量为10.2eV的光照射时，可能使处于基态的氢原子电离C．氢原子可能向外辐射出11eV的光子D．氢原子可能吸收能量为1.89eV的光子【答案】D【解析】本题考查的是对氢原子光谱的理解。
A选项波长为600nm的光子能量为hv=hc/λ=3.3×10^-19J=2.1eV，小于电离能13.6eV；B选项同上，小于电离能13.6eV； C选项氢原子有若干能及（-13.6eV、-3.4eV、-1.51eV、-0.85eV……），辐射出的光子的能量必须等于某两个能及的差，11eV不符合要求；D选项氢原子吸收的光子的能量必须等于某两个能及的差，能及-3.4eV、-1.51eV的差刚好是1.89eV，所以能够吸收。
所以D答案正确。
3.下列说法正确的是（）A．电子的发现表明原子核有复杂结构B．连续光谱可以用来鉴别物质C．粒子散射实验证明了原子的核式结构D．氢原子光谱表明氢原子的能量是不连续的【答案】CD【解析】粒子散射实验说明了原子核具有复杂的结构，A错误C正确。
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。
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)。
(完整版)原子物理学试题03级
原子物理学试题（A 卷）适用于2003级本科物理教育专业（2004—2005学年度第二学期）一、选择题（每题3分，共15分）(1)在金箔引起的粒子散射实验中,每10000个对准金箔的粒子中发现有αα4个粒子被散射到角度大于5°的范围内.若金箔的厚度增加到4倍,那么被散射的粒子会有多少？α A. 16 B..8 C.4 D.2(1）在同一粒子源和散射靶的条件下观察到粒子被散射在90°和60°角αα方向上单位立体角内的粒子数之比为：A ．4:1B.:2C.1:4D.1:82（1）在粒子散射实验中,若把粒子换成质子,要想得到粒子相同的角分ααα布,在散射物不变条件下则必须使：A ．质子的速度与粒子的相同；B ．质子的能量与粒子的相同；ααC ．质子的速度是粒子的一半；D ．质子的能量是粒子的一半αα（2）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.所有粒子具有二项性(2)德布罗意假设可归结为下列关系式：A .E=h ， p =; B.E=，P=; υλhω κ C. E=h ，p =; D. E= ，p=υλω λ(2)为使电子的德布罗意假设波长为100埃,应加多大的加速电压：A ．11.51106V ； B.24.4V ； C.24.4105V ； D.15.1V⨯⨯(3)有一原子，n=1,2,3的壳层填满，4s 支壳层也填满，4p 支壳层填了一半，则该元素是：Ａ.Br(Z=35); Ｂ.Rr(Z=36); Ｃ.V(Z=23); Ｄ.As(Z=33)(3)由电子壳层理论可知，不论有多少电子，只要它们都处在满壳层和满支壳层上，则其原子态就都是：Ａ.３Ｓ０； Ｂ.１Ｐ１；Ｃ .２Ｐ１／２；Ｄ.１Ｓ0.（3）氖原子的电子组态为1s 22s 22p 6,根据壳层结构可以判断氖原子基态为：Ａ.１Ｐ１； Ｂ.３Ｓ１； Ｃ .１Ｓ０； Ｄ.３Ｐ０ .（4）伦琴连续光谱有一个短波限λmin ，它与：Ａ.与靶材料有关； Ｂ. 与靶材料和入射电子能量有关；Ｃ.与靶材料无关，与入射电子能量有关；Ｄ. 与靶材料和入射电子能量无关 .（4）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 .（4）各种元素的伦琴线状谱有如下特点：Ａ.与靶材料无关，有相仿结构，形成谱线系；Ｂ.与靶材料无关，无相仿结构，形成谱线系；Ｃ.与靶材料有关，无相仿结构，形成谱线系；Ｄ.与靶材料有关，有相仿结构，形成谱线系.(5)氘核每个核子的平均结合能为1.11MeV,氦核每个核子的平均结合能为7.07 MeV.有两个氘核结合成一个氦核时A.放出能量23.84 MeV;B.吸收能量23.84 MeV;C.放出能量26.06 MeV;D.吸收能量5.96 MeV,(5)天然放射性铀系的始祖元素是U,最后该系形成稳定的核是Pb,那么2389220682铀系共经过多少次α衰变?A.59；B.8；C.51；D.10.(5)一个235U 吸收一个慢中子后,发生的裂变过程中放出的能量为A.8MeV ； B. 100MeV ； C .200MeV ； D.93.1MeV.二、填空题（每题3分，共15分）(1)原子半径的数量级是__________，原子核半径的数量级是______________.(1)在H e +离子中基态电子的结合能是____________.(1) 电子偶素是由电子和正电子组成的原子，基态电离能量为____________.(2)碱金属原子光谱精细结构形成的根本物理原因是_____________________.(2)考虑精细结构,不考虑蓝姆位移,氢光谱Hα线应具有_______线结构.(2)考虑精细结构后,锂原子主线系谱线的波数公式为__________________.A.= 22S 1/2-n 2P 1/2 = 22S 1/2-n 2P 3/2ν~ν~(3) 泡利不相容原理是______________________________________.(3)电子组态的跃迁选择定则是______________________________.(3)碳原子基态的电子组态是_____________,基态的原子态是_______.(4) 在正常塞曼效应中，沿磁场方向观察时将看到_______条谱线.(4) 钠黄光D 2线对应着32P 3/2→32S 1/2态的跃迁，把钠光源置于弱磁场中谱线将分裂为________条.(4) 某原子处于4D 1/2态,若将其放于弱磁场中,则能级分裂为______层.(5)放射性核素的衰变常数、半衰期和平均寿命的关系是_________________.(5)相互作用分为________________________________四种.(5)基本粒子按相互作用分类，可分为______________类 .三、用能量为12.5电子伏特的电子去激发基态氢原子，问受激发的氢原子向低能基跃迁时，会出现那些波长的光谱线？解：把氢原子有基态激发到你n=2,3,4……等能级上去所需要的能量是：其中电子伏特)111(22nhcR E H -=6.13=H hcR 电子伏特2.10)211(6.1321=-⨯=E 电子伏特1.12311(6.1322=-⨯=E 电子伏特8.12)411(6.1323=-⨯=E其中小于12.5电子伏特，大于12.5电子伏特。
原子物理学试题(C卷)
1宜宾学院20xx ——20xx 学年度下期《原子物理学》试题（C 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；e 204πε = 1.44eV ⋅nm考试时间：120分钟一、填空题（每小题 3 分，共 21 分）1．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———————————————————————————————————。
2．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 。
3．静止的电子与He 核结合成一个He +离子，这过程中发射的光子波长为 nm 。
4．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。
5．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。
原子物理学习题（可编辑）
原子物理学习题原子物理学习题第一章原子的核式结构1．选择题1 原子半径的数量级是A．10－10cm B10-8m C 10-10m D10-13m2 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2～3C 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进行卢瑟福理论实验验证时发现小角散射与实验不符这说明A 原子不一定存在核式结构B 散射物太厚C 卢瑟福理论是错误的D 小角散射时一次散射理论不成立4 用相同能量的粒子束和质子束分别与金箔正碰测量金原子核半径的上限问用质子束所得结果是用粒子束所得结果的几倍A 14B 12C 1D 25 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mA59 B30 C5910-12 D5910-146 如果用相同动能的质子和氘核同金箔产生散射那么用质子作为入射粒子测得的金原子半径上限是用氘核子作为入射粒子测得的金原子半径上限的几倍A2 B12 C1 D 47 在金箔引起的粒子散射实验中每10000个对准金箔的粒子中发现有4个粒子被散射到角度大于5°的范围内若金箔的厚度增加到4倍那么被散射的粒子会有多少A 16 B8 C4 D28在同一粒子源和散射靶的条件下观察到粒子被散射在90°和60°角方向上单位立体角内的粒子数之比为A．41 B2 C14 D189在粒子散射实验中若把粒子换成质子要想得到粒子相同的角分布在散射物不变条件下则必须使A质子的速度与粒子的相同 B．质子的能量与粒子的相同C．质子的速度是粒子的一半 D．质子的能量是粒子的一半2．简答题1简述卢瑟福原子有核模型的要点2简述粒子散射实验粒子大角散射的结果说明了什么3什么是微分散射截面简述其物理意义4α粒子在散射角很小时发现卢瑟福公式与实验有显著偏离这是什么原因5为什么说实验证实了卢瑟福公式的正确性就是证实了原子的核式结构6用较重的带负电的粒子代替α粒子作散射实验会产生什么结果中性粒子代替α粒子作同样的实验是否可行为什么7在散射物质比较厚时能否应用卢瑟福公式为什么8普朗光量子假说的基本内容是什么与经典物理有何矛盾9为什么说爱因斯坦的光量子假设是普朗克的能量子假设的发展10何谓绝对黑体下述各物体是否是绝对黑体a 不辐射可见光的物体b 不辐射任何光线的物体c 不能反射可见光的物体d 不能反射任何光线的物体e 开有小孔空腔3．计算题1当一束能量为48Mev的粒子垂直入射到厚度为40³10-5cm的金箔上时探测器沿20°方向上每秒记录到20³104个粒子试求①仅改变探测器安置方位沿60°方向每秒可记录到多少个粒子②若粒子能量减少一半则沿20°方向每秒可测得多少个粒子③粒子能量仍为48MeV而将金箔换成厚度的铝箔则沿20°方向每秒可记录到多少个粒子ρ金＝193gcm3 ρ铅＝27g cm3A金＝179 A铝＝27Z金＝79 Z铝＝132 试证明α粒子散射中α粒子与原子核对心碰撞时两者之间的最小距离是散射角为900时相对应的瞄准距离的两倍3 10Mev的质子射到铜箔片上已知铜的Z 29 试求质子散射角为900时的瞄准距离b和最接近于核的距离rm4动能为50MeV的粒子被金核散射试问当瞄准距离分别为1fm和10fm时散射角各为多大5假设金核半径为70fm试问入设质子需要多大能量才能在对头碰撞时刚好到达金核表面6在粒子散射实验中如果用银箔代替金箔二者厚度相同那么在同样的偏转方向同样的角度间隔内散射的粒子数将减小为原来的几分之几银的密度为106公斤／分米3原子量为108金的密度为193公斤／分米3原子量197 7能量为35MeV的细粒子束射到单位面积质量为105³10-2kg／m2的银箔上如题图所示粒子与银箔表面成60o角在离入射线成＝20o的方向上离银箔散射区距离L＝012米处放一窗口面积为60³10-5m2的计数器测得散射进此窗口的粒子是全部入射粒子的百分之29若已知银原子量为1079试求银的核电核数Z 第二章玻尔氢原子理论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A．n-1 B n n-1 2 C n n1 2 D n2 氢原子光谱赖曼系和巴耳末系的系线限波长分别为AR4 和R9 BR 和R4 C4R 和9R D1R 和4R3 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．3Rhc4 B Rhc C3Rhc4e D Rhce4 氢原子基态的电离电势和第一激发电势分别是A．136V和102V B –136V和-102V C136V和34V D –136V和-34V5 由玻尔氢原子理论得出的第一玻尔半径的数值是A529m B0529³10-10m C 529³10-12m D529³10-12m6 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线则至少需提供多少能量eVA136 B1209 C102 D348 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A1 B6 C4 D39 氢原子光谱由莱曼巴耳末帕邢布喇开系组成为获得红外波段原子发射光谱则轰击基态氢原子的最小动能为A 066 eV B1209eV C102eV D1257eV10 用能量为127eV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．3 B10 C1 D411 有速度为1875的自由电子被一质子俘获放出一个光子而形成基态氢原子则光子的频率Hz为A．3310 B2410 C5710 D211012 按照玻尔理论基态氢原子中电子绕核运动的线速度约为光速的A110倍 B1100倍 C 1137倍 D1237倍13 玻尔磁子为多少焦耳／特斯拉A．0927 B0927 C 0927 D 092714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 8 B34 C83 D4315 象子带有一个单位负电荷通过物质时有些在核附近的轨道上将被俘获而形成原子那么原子基态轨道半径与相应的电子轨道半径之比为子的质量为m 206meA1206 B1 206 2 C206 D206216 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-34eV B34eV C68eV D-68eV17 根据玻尔理论可知氦离子He的第一轨道半径是A．2 B 4 C 2 D 418 一次电离的氦离子 He处于第一激发态n 2时电子的轨道半径为A05310-10m B10610-10m C21210-10m D02610-10m19 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．544 B-544 C136 D3420在He离子中基态电子的结合能是A272eV B544eV C1977eV D2417eV21 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22夫赫实验使用的充气三极管是在A相对阴极来说板极上加正向电压栅极上加负电压B板极相对栅极是负电压栅极相对阴极是正电压C板极相对栅极是正电压栅极相对阴极是负电压D相对阴极来说板极加负电压栅极加正电压23处于基态的氢原子被能量为1209eV的光子激发后其轨道半径增为原来的A．4倍 B3倍 C9倍 D16倍24氢原子处于基态吸收 1026的光子后电子的轨道磁矩为原来的倍A．3 B 2 C不变 D92．简答题119世纪末经典物理出现哪些无法解决的矛盾2用简要的语言叙述玻尔理论并根据你的叙述导出氢原子基态能量表达式3写出下列物理量的符号及其推荐值用国际单位制真空的光速普朗克常数玻尔半径玻尔磁子玻尔兹曼常数万有引力恒量4解释下列概念光谱项定态简并电子的轨道磁矩对应原理5简述玻尔对原子结构的理论的贡献和玻尔理论的地位与不足6 波尔理论的核心是什么其中那些理论对整个微观理论都适用7 为什么通常总把氢原子中电子状态能量作为整个氢原子的状态能量8 对波尔的氢原子在量子态时势能是负的且数值大于动能这意味着什么当氢原子总能量为正时又是什么状态9 为什么氢原子能级随着能量的增加越来越密10分别用入射粒子撞击氢原子和氦粒子要使它们在量子数n相同的相邻能级之间激发问在哪一种情况下入射粒子必须具有较大的能量11当原子从一种状态跃迁到另一种状态时下列物理量中那些是守恒的总电荷总电子数总光子数原子的能量总能量原子的角动量原子的线动量总线动量12处于n 3的激发态的氢原子a 可能产生多少条谱线b 能否发射红外线c 能否吸收红外线13 有人说原子辐射跃迁所相应的两个状态能量相差越大其相应的辐射波长越长这种说法对不对14 具有磁矩的原子在横向均匀磁场和横向非均匀磁场中运动时有什么不同15 要确定一个原子的状态需要哪些量子数16 解释下述的概念或物理量并注意它们之间的关系激发和辐射定态基态激发态和电离态能级和光谱项线系和线系限激发能电离能激发电位共振电位电离电位辐射跃迁与非辐射跃迁3．计算题1 单色光照射使处于基态的氢原子激发受激发的氢原子向低能级跃迁时可能发出10条谱线问①入射光的能量为多少②其中波长最长的一条谱线的波长为多少hc 12400eV²2②n 5时正电子素的电离能已知玻尔半径 05293 不计电子自旋当电子在垂直于均匀磁场的平面内运动时试用玻尔理论求电子动态轨道半径和能级提示4 氢原子巴尔末系的第一条谱线与He离子毕克林系的第二条谱线 6→4 两者之间的波长差是多少 RH 109678³10-3 RHe 109722³10-35 设氢原子光谱的巴耳末系的第一条谱线的波长为第二条谱线的波长为试证明帕邢系的第一条谱线的波长为6 一个光子电离处于基态的氢原子被电离的自由电子又被氦原子核俘获形成处于能级的氦离子He同时放出波长为500nm的光子求原入射光子的能量和自由电子的动能并用能级图表示整个过程7 在天文上可观察到氢原子高激发态之间的跃迁如与之间请计算此跃迁的波长和频率8 He离子毕克林系的第一条谱线的波长与氢原子的巴耳末系线相近为使基态的He离子激发并发出这条谱线必须至少用多大的动能的电子去轰击它9 试用光谱的精细结构常数表示处于基态的氢原子中电子的速度轨道半径氢原子的电离电势和里德伯常数10 计算氢原子中电子从量子数为的状态跃迁到的状态时所发出谱线的频率11 试估算一次电离的氦离子二次电离的锂离子的第一玻尔轨道半径电离电势第一激发电势和赖曼系第一条谱线波长分别与氢原子的上述物理量之比值12LiZ＝3原子其主线系光谱的波数公式已知Li原子电离成Li＋＋＋离子需要20344eV的能量问如要把Li＋粒子电离为Li＋＋离子需要多少能量13设在斯特恩-格拉赫实验中不均匀磁场长度为从不均匀磁场的端点到屏的距离银原子的速度试求屏上两银原子条纹之间的间距已知银原子的质量基态银原子磁矩在空间任意方向的量子化取值14试计算赖曼系巴尔末系和帕邢系的波长范围即求出每个线系的最短波长和最长波长的值确定它们所属的光谱区域15氢原子的下列谱线各属哪个线系9704341与9546它们各相应于什么跃迁16当氢原子放出光子时由于光子具有能量而使氢原子受到反冲证明此时光波波长变化为17试问二次电离的锂离子Li 从其第一激发态向基态跃迁时发出的光子是否有可能使处于基态的一次电离的氦离子He的电子电离掉18试确定氢原子放射波长为12818的谱线时氢原子电子角动量的变化已知给定的谱线属于帕邢系RH 10967758107米-119在受到单能量电子照射时原子态氢发射出波长为 0122m的光子试求电子的能量并确定原子受到电子撞击后跃迁到哪一个激发态20某类氢原子它的帕邢系第三条谱线和氢原子的赖曼系第一条谱线的频率几乎一样问该原子是何元素21试计算氢原子n 3 的各电子轨道的偏心率和长短半轴的值22计算208Pb Z 82 原子第一玻尔轨道的半径和能量以及在第一赖曼跃迁从n2 2 n1 1 中所产生的光子的能量是多少第三章量子力学初步1．选择题1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所有粒子具有二项性2 德布罗意假设可归结为下列关系式A E h p BE P C E h p D E p3 为使电子的德布罗意假设波长为100埃应加多大的加速电压A．1151106V B244V C244105V D151V4基于德布罗意假设得出的公式的适用条件是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5如果一个原子处于某能态的时间为10-7S原子这个能态能量的最小不确定数量级为以焦耳为单位A．10-34 B10-27 C10-24 D10-306将一质子束缚在10-13cm的线度内则估计其动能的量级为A eVB MeVC GeV D10-20J7 按量子力学原理原子状态用波函数来描述不考虑电子自旋对氢原子当有确定主量子数n时对应的状态数是A．2n B2n1 Cn2 D2n28 按量子力学原理原子状态用波函数来描述不考虑电子自旋对氢原子当确定后对应的状态数为An2 B2n C D219 按原子力学原理原子状态用波函数来描述考虑电子自旋对氢原子当确定后对应的状态数为A2 21 B21 C n Dn210 按量子力学原理原子状态用波函数来描述考虑自旋对氢原子当m确定后对应的状态数为A1 B2 C21 D n3．简答题1波恩对波函数作出什么样的解释2请回答测不准关系的主要内容和物理实质3为什么说德布罗意是量子力学的创始人贡献如何4何谓定态定态波函数具有何种形式5波函数满足标准条件是什么写出波函数的归一化条件6 量子力学是在什么基础上建立起来的它与旧量子论的根本区别是什么7 微观粒子的状态用什么来描述为什么8 如何理解微观粒子的波粒二相性对于运动着的宏观实物粒子为什么不考虑它们的波动性9 微观粒子在不运动相对静止的时候能否显示出波动性又能否显示出粒子性10a 能否用相对论的质量与速度关系式求得光子的质量b 不同波长的光子质量同否11 当中子和光子的波长相同时它们的动量和总能量是否相同12 怎样理解测不准关系13按照光的波动说光强与什么成正比按照光的粒子说光强度又与什么成正比怎样才能把这两种学说联系起来14ψ xyz 表示波函数问各表示什么物理意义15用角动量来表示测不准关系时将具有怎样的形式16何谓定态解定态问题的方法和步骤是什么17用量子力学解氢原子问题得出哪些主要结果这些结果与旧量子论有何区别与联系这说明了什么问题18为什么玻尔轨道这个概念违反测不准关系3．计算题1电子显微镜中的电子从静止开始通过电势差为的静电场加速后其德布罗意波长为求加速电势差2试画出时电子轨道角动量在磁场中空间量子化示意图并标出电子轨道角动量在外磁场方向的投影的各种可能值3若一个电子的动能等于它的静止能量试求1该电子速度为多大2其相应的德布罗意波长是多少4一个电子被禁闭在线度为10fm的区域内这正是原子核线度的数量级试计算它的最小动能为多少5 如果普朗克常数是6600J S而不是66 10-34J S我们的世界会复杂得多在这种情况下一个体重100Kg的足球运动员以50m s-1的速度奔跑它的德布罗意波长是多大由对面的运动员看来他的位置的最小不确定量是多大6氢原子的基态波函数试求1在r-rdr范围内发现电子的几率2r取何值时几率最大 3 计算能量角动量及角动量在Z方向的投影P Z7 线性谐振子的基态波函数和第一激发态的波函数分别为式中为弹性系数试求线性谐振子在基态和第一激发态时几率出现最大值时的位置8氢原子处于的状态试求1状态能量2角动量3角动量的分量4经向几率分布函数和角向几率分布函数9 典型的原子核半径约为50fm设核内质子的位置不确定量为50fm试求质子动量的最小不确定量为多少10 粒子位于一维对称势场中势场形式为1试推导粒子在 E V0 情况下其总能量E满足的关系式2 试使用1中导出的关系式以图解法证明粒子的能量只能是一些不连续的值11设原子的线度为10-10m的数量级原子核的线度为10-14的数量级已知电子的质量质子质量求电子在原子中的能量和质子在原子核中的能量12计算宽度为1埃的无限深势阱中n 12310100问各能态电子的能量如果势阱宽为1cm则又如何13在一维无限深方势阱中当粒子处于 1和 2时求发现粒子几率最大的位置14当一电子束通过08Wb²m-2的匀强磁场时自旋取向与此磁场顺向和反向的两种电子的能量差是多少15光子与电子的波长都是20埃它们的动量和能量都相等否16试描绘原子中L 4时电子动量矩L在磁场中空间量子化的示意图并写出L 在磁场方向的分量LZ的各种可能的值17求粒子在一维无限深势阱中的能量和波函数第四章碱金属原子1选择题1单个f 电子总角动量量子数的可能值为A j 3210B j ±3C j ±72 ± 52D j 52 722单个d 电子的总角动量投影的可能值为A23 B34 C D32523已知一个价电子的试由求的可能值A 3212 -12 -32B 32 12 12 -12 -12-32C 3212 0-12 -32D 3212 12 0-12 -12-324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这些谱线系中全部谱线在可见光区只有A主线系 B第一辅线系 C第二辅线系 D柏格曼系5锂原子主线系的谱线在不考虑精细结构时其波数公式的正确表达式应为A B C． D．6碱金属原子的光谱项为AT Rn2 B T Z2Rn2 C T Rn2 D T RZ2n27锂原子从3P态向基态跃迁时产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8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．538V B185V C353V D914V9钠原子基项3S的量子改正数为137试确定该原子的电离电势A0514V B151V C512V D914V10 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11 产生钠的两条黄谱线的跃迁是A2P12→2S12 2P12→2S12 B 2S12→2P12 2S12→2P32C 2D32→2P12 2D32→2P32D 2D32→2P12 2D32→2P3212若已知K原子共振线双重成分的波长等于769898埃和76649埃则该原子4p能级的裂距为多少eVA74³10-2 B 74³10-3 C 74³10-4 D 74³10-513对锂原子主线系的谱线考虑精细结构后其波数公式的正确表达式应为A 22S12-n2P12 22S12-n2P32B 22S12 n2P32 22S12 n2P12C n2P32-22S12 n2P12-22S32D n2P32 n2P32 n2P12 n21214碱金属原子光谱精细结构形成的根本物理原因A电子自旋的存在 B观察仪器分辨率的提高C选择定则的提出 D轨道角动量的量子化15已知钠光谱的主线系的第一条谱线由 1 5890埃和 2 5896埃的双线组成则第二辅线系极限的双线间距以电子伏特为单位A0 B214 10-3 C207 10-3 D342 10-216考虑电子自旋碱金属原子光谱中每一条谱线分裂成两条且两条线的间隔随波数增加而减少的是什么线系A主线系 B锐线系 C漫线系 D基线系17如果是单电子原子中电子的轨道角动量量子数则偶极距跃迁选择定则为A B 或 1 C D18碱金属原子的价电子处于n＝3 ＝1的状态其精细结构的状态符号应为A 32S1232S32 B3P123P32 C 32P1232P32 D 32D3232D5219下列哪种原子状态在碱金属原子中是不存在的A 12S12B 22S12C 32P12D 32S1232D5220对碱金属原子的精细结构12S12 12P12 32D52 42F5222D32这些状态中实际存在的是A12S1232D5242F52 B12S12 12P12 42F52 C12P1232D5222D32 D32D52 42F5222D3221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相对论修正和极化贯穿C自旋－轨道耦合和相对论修正 D极化贯穿自旋－轨道耦合和相对论修正22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二条 B三条 C五条 D不分裂23考虑精细结构不考虑蓝姆位移氢光谱Hα线应具有A双线 B三线 C五线 D七线24氢原子巴尔末系的谱线计及精细结构以后每一条谱线都分裂为五个但如果再考虑蓝姆位移其谱线分裂条数为A五条 B六条 C七条 D八条25已知锂原子主线系最长波长为 1 67074埃第二辅线系的线系限波长为3519埃则锂原子的第一激发电势和电离电势依次为已知R＝109729 107m-1A085eV538eV B185V538V C085V538V D1385eV538eV26钠原子由nS跃迁到3D态和由nD跃迁到3P态产生的谱线分别属于A第一辅线系和基线系 B柏格曼系和锐线系C主线系和第一辅线系 D第二辅线系和漫线系27d电子的总角动量取值可能为A B C D2．简答题1碱金属原子能级与轨道角量子数有关的原因是什么造成碱金属原子精细能级的原因是什么为什么态不分裂态分裂为两层2造成氢原子精细能级和光谱的原因是什么3试由氢原子能量的狄拉克公式出发画出巴尔末系第一条谱线分裂后的能级跃迁图并写出各自成分的波数表达式4简述碱金属原子光谱的精细结构实验现象及解释5什么叫原子实碱金属原子的价电子的运动有何特点它给原子的能级带来什么影响6碱金属原子的能级或光谱项与氢或类氢原子有何不同这是什么原因引起的为什么这种差别当量子数很大时又消失了7电子自旋是怎样产生的电子自旋是电子的固有属性的含义是什么为什么不能把电子自旋理解为电子绕其对称轴的自转8对碱金属原子原子态和电子态有何联系表示符号上有何区别9为什么谱项S项的精细结构是单层的PDF等项总是双层的试从碱金属的光谱双线的规律性和从电子自旋与轨道相互作用的物理概念的两方面分别说明之10考虑自旋后碱金属原子的能级怎样确定和表示11以钠为例碱金属原子的四个光谱线系的精细结构公式如何表达12氢或类氢原子的精细结构能级与碱金属精细结构能级有何不同13电子自旋有何实验验证为什么试举例说明14电子自旋与其轨道运动的相互作用是何种性质的作用这种作用的数量级若用电子伏表示是多少3．计算题1锂原子的基态光谱项值T2S＝43484cm-1若已知直接跃迁3P 3S产生波长为3233埃的谱线试问当被激发原子由3P态到2S态时还会产生哪些谱线求出这些谱线的波长R＝10972 10-3埃-12已知铍离子Be主线系第一条谱线及线系限波长分别为3210埃和683埃试计算该离子S项和P项的量子亏损以及锐线系第一条谱线的波长3锂原子的基态是当处于激发态的锂原子向低能级跃迁时可能产生几条谱线不考虑精细结构这些谱线中哪些属于你知道的谱线系的同时写出所属谱线系的名称及波数表达式试画出有关的能级跃迁图在图中标出各能级的光谱项符号并用箭头都标出各种可能的跃迁4 ①试写出钠原子主线系第一辅线系第二辅线系和伯格曼系的波数表达式②已知求钠原子的电离电势③若不考虑精细结构则钠原子自态向低能级跃迁时可产生几条谱线是哪两个能级间的跃迁各对应哪个线系的谱线④若考虑精细结构则上问中谱线分别是几线结构用光谱项表达式表示出相应的跃迁5 已知锂原子基态的光谱项T2S 43484cm-1共振线即主线系第一条谱线波长为6707 试计算锂原子的电离电势和第一激发电势6 已知锂原子光谱项的量子数修正值 s 0 40 p 0 05试估算处于3s 激发态的锂原子向较低能级跃迁时可观察到的谱线的波长不考虑精细结构7 钠原子的基态为3S其电离电势和第一激发电势分别为5139V和2 104V。
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。
高二物理原子物理试题答案及解析
高二物理原子物理试题答案及解析1.下列说法中错误的是A．普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说B．光电效应、康普顿效应说明光具有粒子性C．黑体辐射，随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变短【答案】D【解析】在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，光子散射后波长会变长，因此D选项是错的。
【考点】量子物理2.下列说法中正确的是A．原子的核式结构模型很好地解释了氢原子光谱B．光电效应实验揭示了光的粒子性C．原子核经过一次α衰变后，核子数减少4个D．重核的裂变过程总质量增大，轻核的聚变过程有质量亏损E．电子的衍射实验证实了物质波的假设是正确的【答案】BCE【解析】波尔理论很好地解释了氢原子光谱，选项A错误；光电效应实验揭示了光的粒子性，选项B正确；原子核经过一次α衰变后，核子数减少4个，选项C正确；重核的裂变过程有质量亏损，总质量减小，轻核的聚变过程有质量亏损，选项D错误；电子的衍射实验证实了物质波的假设是正确的，选项E正确，故选BCE【考点】考查原子物理点评：本题难度较小，对原子物理中零碎知识点不能小觑，在平时的学习中要注意理解和记忆3.下列说法正确的是（）A．电子的发现表明原子核有复杂结构B．连续光谱可以用来鉴别物质C．粒子散射实验证明了原子的核式结构D．氢原子光谱表明氢原子的能量是不连续的【答案】CD【解析】粒子散射实验说明了原子核具有复杂的结构，A错误C正确。
线状谱可以用来鉴别物质，而连续光谱不可以，B错误。
氢原子光谱是线状谱，说明氢原子的能量是不连续的，D正确。
4.关于天然放射现象，叙述正确的是（）A．若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减少B．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强D．铀核()衰变为铅核（）的过程中，要经过8次α衰变和10次β衰变【答案】C【解析】放射性物质的半衰期与温度等外界环境无关，与物理化学环境都无关，A错；β衰变所释放的电子是原子核内中子转变而来的，是一个中子转变成的一个质子和一个电子，B 错；在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强，β粒子的电离性和穿透性都居中，C对；铀核()衰变为铅核（）的过程中，+8+6要经过8次α衰变和6次β衰变，所以D错；故答案选C5.氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62eV—3.11e V，下列说法中正确的是：A．处于n = 3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离B．大量氢原子从高能级向n = 3能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应C．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6 种不同频率的光D．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3 种不同频率的光【答案】ABC【解析】略6.一个氡核86222Rn衰变成钋核84218Po并放出一个粒子，其半衰期为3．8天．1 g氡经过7．6天衰变掉氡的质量，以及86222Rn衰变成84218Po 的过程放出的粒子是( )【答案】B【解析】略7.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2.49eV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长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9．60eV【答案】AD【解析】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能级的能级差最小，故所发出的光的频率最小，故波长最长，选项A正确；这群氢原子在辐射光子的过程中，整个原子的能量减小，电子的轨道半径减小，电子绕核运动的动能变大，电势能减小，故选项B错误；从n=3到低能态的跃迁中，能级差大于2.49eV的跃迁有32和31的跃迁，故能发生光电效应的光有两种，选项C错误；因为从31的跃迁辐射光子的能量最大，其值为12.09eV，故金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是12.09eV -2.49 eV =9.60eV，选项D正确；故选AD.【考点】波尔理论；光电效应.8.卢瑟福在研究粒子轰击金箔的实验中，根据实验现象提出原子的核式结构。
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。
高二物理原子物理试题答案及解析
高二物理原子物理试题答案及解析1.下列说法中错误的是A．普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说B．光电效应、康普顿效应说明光具有粒子性C．黑体辐射，随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变短【答案】D【解析】在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，光子散射后波长会变长，因此D选项是错的。
【考点】量子物理2.下列五幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（）A．图甲：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子B．图乙：用中子轰击铀核使其发生聚变……，链式反应会释放出巨大的核能C．图丙：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一D．图丁：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的【答案】CD。
【解析】A中的α粒子散射实验说明了原子有核式结构，质子是由卢瑟福发现的，但中子是由他的学生查德威克发现的，A不对；B中用中子轰击铀核使其发生的是裂变，发生的链式反应会释放出巨大的核能，故B也不对；C和D的说法都是正确的。
【考点】本题考查了物理学史的有关知识。
3.下列关于近代物理知识说法，你认为正确的是（）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核裂变反应C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的频率太小D．按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增加【答案】CD【解析】卢瑟福的a粒子散射实验说明原子具有核式结构，A错；太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应，B错；4.卢瑟福提出原子的核式结构模型。
这一模型建立的基础是（）A．a粒子的散射实验B．对阴极射线的研究C．天然放射性现象的发现D．质子的发现【答案】A【解析】卢瑟福提出原子的核式结构模型是根据a粒子的散射实验提出来的，A正确。
最新《原子物理学》期末考试试卷(A卷)-往届资料
最新《原子物理学》期末考试试卷(A卷)-往届资料一、单选题（每题2分，共30分）1. 原子核的主要组成部分是（）。
A. 质子和中子B. 电子和质子C. 电子和中子D. 质子:正确答案为A2. 电离能是指（）。
A. 电子离开原子核的能量B. 电子离开原子的能量C. 电子进入原子核的能量D. 电子进入原子的能量:正确答案为B3. 原子的电子云是指（）。
A. 电子的轨道B. 电子的密度分布C. 电子的能级D. 电子的数目:正确答案为B4. 原子的核外电子数目等于（）。
A. 元素的原子序数B. 元素的质子数C. 元素的质子数减去中子数D. 元素的中子数:正确答案为A5. 下面哪个不属于玻尔的量子条件？A. 电子在特定轨道上运动B. 电子由低能级跃迁到高能级需要吸收能量C. 电子由高能级跃迁到低能级时释放能量D. 电子在轨道上运动的能量是固定的:正确答案为D......（省略题目6-30）二、填空题（每空2分，共20分）1. 量子数n=2时，可能的角动量量子数l的取值为【0，1 】。
2. 光的波长和频率满足关系c = λν，其中c为【光速】，λ为【波长】，ν为【频率】。
3. 电子在原子核周围的运动轨道称为【轨道】。
4. 轨道角动量量子数l代表电子运动轨道的形状和【能级】。
5. 泡利不相容原理指出，一个原子的一个轨道上的电子数目不超过【 2 】个。
......（省略填空题6-20）三、简答题（每题10分，共20分）1. 什么是原子核？【原子核是原子的中心部分，主要由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电。
原子核带整数电荷，确定了元素的原子序数。
原子核决定了原子的质量和化学性质。
】2. 简述玻尔的量子化条件。
【玻尔的量子化条件是描述电子在特定轨道上运动的条件。
根据量子化条件，电子绕原子核运动的轨道角动量必须为整数倍的普朗克常数h/2π，即mvr = nh/2π，其中m为电子质量，v为电子速度，r为轨道半径，n为主量子数。
原子物理学试题及答案
原子物理学试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 原子物理学是研究（）的科学。
A. 原子核内部结构B. 原子核外电子的运动规律C. 原子核和核外电子的运动规律D. 原子核内部结构和核外电子的运动规律答案：D2. 原子物理学中，下列哪个量不是量子化的？（）A. 能量B. 动量C. 角动量D. 质量答案：D3. 根据玻尔模型，氢原子的能级是（）。
A. 连续的B. 分立的C. 随机的D. 无规律的答案：B4. 电子云模型中，电子在空间中出现的概率密度与下列哪个量有关？（）A. 电子的动能B. 电子的势能C. 电子的总能量D. 电子的角动量答案：C5. 根据泡利不相容原理，一个原子轨道中最多可以容纳（）个电子。
A. 1B. 2C. 3D. 4答案：B6. 原子物理学中，下列哪个量是守恒的？（）A. 能量B. 动量C. 角动量D. 所有选项答案：D7. 原子物理学中，下列哪个现象不能用经典物理学解释？（）A. 光电效应B. 光的折射C. 光的反射D. 光的干涉答案：A8. 原子物理学中，下列哪个现象是量子化的？（）A. 原子的振动B. 原子的转动C. 原子的电子跃迁D. 原子的平动答案：C9. 原子物理学中，下列哪个量是矢量？（）A. 质量B. 能量C. 动量D. 角动量答案：C10. 原子物理学中，下列哪个量是标量？（）A. 质量B. 能量C. 动量D. 角动量答案：B二、填空题（每题2分，共20分）11. 原子物理学中，电子的轨道量子数用______表示。
答案：n12. 根据玻尔模型，氢原子的能级公式为E_n = -13.6 eV / n^2，其中n是______量子数。
答案：主量子数13. 原子物理学中，电子的自旋量子数用______表示。
答案：s14. 原子物理学中，电子的磁量子数用______表示。
答案：m_l15. 原子物理学中，电子的自旋磁量子数用______表示。
答案：m_s16. 原子物理学中，电子的轨道角动量量子数用______表示。
高三物理原子物理试题答案及解析
高三物理原子物理试题答案及解析1.）（5分）下列说法正确的是A．普朗克曾经大胆假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子B．德布罗意提出：实物粒子也具有波动性，而且粒子的能量ε和动量p跟它对所应的波的频率γ和波长λ之间，遵从关系和C．光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方D．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此，光子散射后波长变短E．将放射性元素掺杂到其它稳定元素中，并降低其温度，它的半衰期将发生变化【答案】ABC【解析】普朗克把最小的能量单位叫做能量子，故A选项正确；德布罗意提出实物粒子也具有波动性，故B选项正确；光子到达频率高的区域就是光亮区，故C选项正确；在康普顿效应中，光子动量减小，据可知波长变大，故D选项错误；半衰期不会随外界和是否有杂质而改变，故E选项错误。
【考点】本题考查原子物理知识。
2.下列说法正确的是 (填选项前的字母)A．人们在研究天然放射现象过程中发现了质子B．铀核裂变的核反应方程C．设质子、中子、粒子的质量分别为、、，两个质子和两个中子结合成一个粒子，释放的能量是D．原子在、两个能量级的能量分别为、，且，当原子从a能级跃迁到b能级时，吸收光子的波长（其中c为真空中的光速，h为普朗克常量）【答案】C【解析】1919年，卢瑟福通过粒子轰击氮核，发现了质子，所以A错误；铀核裂变的核反应方程为，所以B错误；根据爱因斯坦质能方程可知，当两个质子和两个中子结合成一个粒子释放的能量为，所以C正确；根据玻尔原子模型可知，原子从高能级跃迁到低能级时会释放光子，故D错误。
【考点】原子物理3.⑴下列说法正确的是A．比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时一定释放核能B．一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时，入射光的频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多C．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大D．β射线的速度接近光速，普通一张白纸就可挡住⑵一个中子轰击铀核（）可裂变生成钡（）和氪（）.已知、、和中子的质量分别是mu 、mBa、mKr、mn，则此铀裂变反应的方程为；该反应中一个裂变时放出的能量为．（已知光速为c）（3）如图甲所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知A物块的质量mA=1kg．初始时刻B静止，A以一定的初速度向右运动，之后与B发生碰撞并一起运动，它们的位移-时间图象如图乙所示（规定向右为位移的正方向），则物体B的质量为多少？【答案】(1): AC (2) (mu －mBa－mKr－2mn)C2 （3）3kg【解析】(1): 一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时，入射光的频率越高，电子获得的能量就越大，B错误，β射线可以射穿几毫米的铝板，D错误，(2)方程为，根据爱因斯坦质能方程可得（3）（4分）根据公式由图可知，撞前（1分）撞后（1分）则由（1分）解得：（1分）【考点】考查了动量守恒定律，核反应方程的书写点评：在书写核反应方程时，需要注意质子数，质量数守恒4.右图为卢瑟福在实验室里第一次成功地实现了原子核人工转变的实验装置示意图。
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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.1:82．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.3.43．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： 4．试判断原子态：1s1s 3S 1,1s2p 3P 2,1s2p 1D 1, 2s2p 3P 2中下列哪组是完全存在的？A. 1s1s 3S 1 1s2p 3P 2 2s2p 3P 2 B .1s2p 3P 2 1s2p 1D 1 C. 1s2p 3P 2 2s2p 3P 2 D.1s1s 3S 1 2s2p 3P 2 1s2p 1D 1 5．原子在6G 3/2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1s 22s 22p 6,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?+衰变的条件是A.M (A,Z)＞M (A,Z －1)＋m e ;B.M (A,Z)＞M (A,Z ＋1)＋2m e ;C. M (A,Z)＞M (A,Z －1);D. M (A,Z)＞M (A,Z －1)＋2m e10．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2P 1/2态,它的朗德因子g 值为___________。
4．8536Kr 样品的原子核数N 0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_________。
5．碳原子基态的电子组态和原子态分别是________________________。
三、（10分）用简要的语言叙述玻尔理论，并根据你的叙述导出氢原子基态能量表达式。
四、（15分）①已知：35.1=∆s ,86.0=∆p ,01.0=∆d ,求钠原子的电离电势.②若不考虑精细结构，则钠原子自D 3态向低能级跃迁时，可产生几条谱线？是哪两个能级间的跃迁？各对应哪个线系的谱线？若考虑精细结构，则如何？五、（10分）解释Cd 的6438埃的红光(1D 2?1P 1) 在外磁场中的正常塞曼效应，并画出相应的能级图。
六、（8分）氦原子有两个价电子,基态电子组态为1s1s 若其中一个电子被激发到2p 态,由此形成的激发态向低能级跃迁时有多少种可能的光谱跃迁？画出能级跃迁图.七、（7分）用α粒子轰击147N 原子核，生成178O 原子核。
试计算核反应能和阈能。
已知：11H ：1.007825u,42He ：4.002603u,147N ：14.003074u ，178O ：16.999133。
原子物理学试题（A 卷）标准答案和评分标准一、选择题（每小题3分，共30分） CBACBCCCDA二、填空题（每题4分，共20分）1．大角散射 2．原子能量量子化 3．2/3 4．N 0/9 5．1s 22s 22p 2 3P 0 三、（10分）玻尔假设：定态假设、频率条件、轨道角动量量子化假设 5分氢原子基态的能量24201241e m E e ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=πε5分 四、（15分）①已知：35.1=∆s ,86.0=∆p ,01.0=∆d ,钠原子的电离电势()V 14.532≈∆-=eRhcU s 5分 ②若不考虑精细结构，则钠原子自D 3态向低能级跃迁时跃迁选择定则1,±∆＝l 可发出3条谱线，其中主线系一条：P S 33~-=ν；锐线系一条：S P 43~-=ν；漫线系一条：D P 33~-=ν，能级跃迁图如下。
5分考虑精细结构，则钠原子自D 3态向低能级跃迁时可发出7条谱线。
5分依据跃迁选择定则10,j 1,±=∆±∆＝l ，能级跃迁图如下。
五为一个洛仑兹单位∆和,由此形成的激发态向核反应阈能MeV 53.11441418.1≈+≈+-=N N M M M QE α阈 3分 原子物理学试题（B 卷）一、选择题（每小题3分，共30分）1．原子核式结构模型的提出是根据α粒子散射实验中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 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．基于德布罗意假设得出的公式V26.12=λ ?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D. 原子实极化、轨道贯穿、自旋－轨道耦合和相对论修正5．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6．某原子处于4D 1/2态,若将其放于弱磁场中,则能级分裂为： A.2个； B.9个； C.不分裂； D.4个 7．氩（Ｚ＝18）原子基态的电子组态及原子态是： Ａ.1s 22s 22p 63s 23p 6 1S 0 Ｂ.1s 22s 22p 6２p 63d 8 3P 0 Ｃ.1s 22s 22p 63p 8 1S 0 Ｄ. 1s 22s 22p 63p 43d 2 2D 1/2 8．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 9．原子核平均结合能以中等核最大, 其值大约为 A.8.510．发生?+衰变的条件是A.M (A,Z)＞M (A,Z －1)＋m eB.M (A,Z)＞M (A,Z ＋1)＋2m eC. M (A,Z)＞M (A,Z －1)D. M (A,Z)＞M (A,Z －1)＋2m e 二、简述题（每小题2分，共20分）1．什么是电子？2．波恩对波函数作出什么样的解释？3．碱金属原子能级与轨道角量子数有关的原因是什么？造成碱金属原子精细能级的原因是什么？ 4．何谓衰变常数、半衰期、平均寿命？ 5．基本粒子按其相互作用可分为几类？三、（15分）不计电子自旋当电子在垂直于均匀磁场B的平面内运动时,试用玻尔理论求电子动态轨道半径和能级。
四、（10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。
五、（15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。
） 六、（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 199：18.998405u ）。
原子物理学试题（B 卷）标准答案和评分标准一、选择题（每小题3分，共30分）DBACCCACDD二、简述题（每小题4分，共20分）1．从电子的属性方面回答。
（4分）2．波函数模的平方()2,t r Ψ表示t 时刻在dz z z dy y y dx x x +++~,~,~区间单位体元内发现粒子的几率。
（4分）3．碱金属原子能级与轨道角量子数有关的原因是原子实的极化、价电子贯穿原子实。
（2分）。
造成碱金属原子精细能级的原因是价电子的自旋与轨道的相互作用。
（3分）4．N dt dN －＝λ，λ2ln =T ，λτ1=。
（4分） 5．光子、轻子、强子（重子、介子）。
（4分）二、（15分）设电子在均匀磁场中作匀速率圆周运动的半径为r 、速度为v，则有rmv evB 2= （1）),2,1(, ==n n mvr （2）联立求得),2,1(,==n eBn r n （6分） 能量() ,2,1,==n mneB E n（4分） 三、（10分）（1）钠原子基态的电子组态1s 22s 22p 63s ；原子基态为2S 1/2。
（2分） （2）价电子被激发到4s 态向基态跃迁时可发出4条谱线。
（3分） （3）依据跃迁选择定则10,j 1,±=∆±∆＝l （2分）能级跃迁图为 （3分）四、（15分）单重态之间的塞曼分裂为正常塞曼效应，相邻谱线之间的波数差为一个洛仑兹单位B 6.4612=∆≈⎪⎭⎫ ⎝⎛∆λλλ ，则得0A 39.0=∆λ （5分） 和000A 6438.39A 6437A 6437.6＝，＝，＝＋－λλλ （5分） 能级跃迁图为 （ 5分）五、（10分）n 1+Q （5分）C 卷）一、选择题（每小题3分，共30分）1．如果用相同动能的质子和氘核同金箔产生散射,那么用质子作为入射粒子测得的金原子半径上限是用氘核子作为入射粒子测得的金原子半径上限的几倍？A.2B.1/2C.1 D .4 2．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 3．基于德布罗意假设得出的公式V26.12=λ ?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．产生两条钠黄线的跃迁是：A.32P 1/2→32S 1/2 , 32P 1/2→32S 1/2B.3 2S 1/2→32P 1/2 , 32S 1/2→32P 3/2C.3 2D 3/2→32P 1/2, 32D 3/2→32P 3/2D.3 2D 3/2→32P 1/2 , 32D 3/2→32P 3/2 5．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6．在正常塞曼效应中，沿磁场方向观察时将看到几条谱线： A.0 B.1 C.2 D.37．氖原子的电子组态为1s 22s 22p 6,根据壳层结构可以判断氖原子基态为： Ａ.１Ｐ１ Ｂ.３Ｓ１ Ｃ .１Ｓ０ Ｄ.３Ｐ０ 8．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9．已知钠原子核23Na 基态的核自旋为I=3/2,因此钠原子基态32S 1/2能级的超精细结构为 A.2个 B.4个 C.3个 D.5个 10．发生?－衰变的条件是A.M (A,Z)＞M (A,Z ＋1)＋m eB.M (A,Z)＞M (A,Z ＋1)－m eC.M (A,Z)＞M (A,Z ＋1)D.M (A,Z)＞M (A,Z ＋1)＋2m e 二、简述题（每小题4分，共20分）1．简述玻尔对原子结构的理论的贡献和玻尔理论的地位与不足. 2．波恩对波函数作出什么样的解释？3．碱金属原子能级与轨道角量子数有关的原因是什么？造成碱金属原子精细能级的原因是什么？ 4．保里不相容原理内容是什么？ 5．基本粒子按其相互作用可分为几类？二、（10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、（10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、（15分）镉原子在1D 2→1P 1的跃迁中产生的谱线波长为6438埃。