2000级原子物理学期末试题
原子物理学期末试卷d
原子物理学D 卷 试题第1页（共3页） 原子物理学D 卷 试题第2页（共3页）皖西学院 学年度第 学期期末考试试卷（D 卷）系 专业 本科 级 原子物理学课程一．填空题：本大题共9小题；每小题3分，共27分。
1． 在认识原子结构，建立原子的核式模型的进程中，实验起了重大作用。
2． 夫兰克-赫兹实验中用 碰撞原子，测定了使原子激发的“激发电势”，从而证实了原子内部能量是 。
3． 线状光谱是 所发的，带状光谱是 所发的。
4． 碱金属原子光谱的精细结构是由于电子的 和 相互作用，导致碱金属原子能级出现双层分裂（s 项除外）而引起的。
5．α衰变的一般方程式为：α→X AZ。
放射性核素能发生α衰变的必要条件为 。
6．原子中量子数l m l n ,,相同的最大电子数是 ；l n ,相同的最大电子数是 ； n 相同的最大电子数是 。
7．X 射线管发射的谱线由 和 两部分构成，它们产生的机制分别是： 和 。
8．二次电离的锂离子++Li的第一玻尔半径，电离电势，第一激发电势和赖曼系第一条谱线波长分别为： ， ， 和 。
9．泡利为解释β衰变中β粒子的 谱而提出了 假说，能谱的最大值对应于 的动量为零。
二．单项选择题：本大题共6小题；每小题3分，共18分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是正确的，请把正确选项的字母填在题后的括号内。
1． 两个电子的轨道角动量量子数分别为：31=l ，22=l ，则其总轨道角动量量子数可取数值为下列哪一个？（A ）0，1，2，3 （B ）0，1，2，3，4，5（C ）1，2，3，4，5 （D ）2，3，4，5 （ ） 2． 静止的Rb 22688发生α衰变后，α粒子和子核动量大小之比为多少？（A ）111：2 （B ）3：111（C ）2：111 （D ）1：1 （ ） 3． 在原子物理和量子力学中，描述电子运动状态的量子数是：),,,(s l m m l n ，由此判定下列状态中哪个状态是存在的？ （A ）（1，0，0，-1/2） （B ）（3，1，2，1/2） （C ）（1，1，0，1/2） （D ）（3，4，1，-1/2） （ ）4． 在核反应O n n O 158168)2,(中，反应能MeV Q 66.15-=，为使反应得以进行，入射粒子的动能至少为多少？（A ）15.99MeV （B ）16.64MeV （C ）18.88MeV （D ）克服库仑势，进入靶核 （ ） 5． 钾原子的第十九个电子不是填在3d 壳层，而是填在4s 壳层，下面哪项是其原因？（A ） 为了不违反泡利不相容原理； （B ） 为了使原子处于最低能量状态；（C ） 因为两状态光谱项之间满足关系 );3()4(d T s T <（D ） 定性地说，3d 状态有轨道贯穿和极化效应，而4s 状态没有轨道贯穿和极化效应。
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）。
原子物理学期末考试试卷(E)参考答案
《原子物理学》期末考试试卷（E）参考答案(共100分) 一．填空题(每小题3分，共21分)1．7.16⨯10-3----(3分) 2．（1s2s）3S1（前面的组态可以不写）（1分）；∆S=0（或∆L=±1，或∑iil=奇⇔∑iil=偶）（1分）；亚稳（1分）。
----(3分) 3．4；1；0,1,2 ；4；1,0；2,1。
----(3分) 4．0.013nm (2分) , 8.8⨯106m⋅s-1(3分)。
----(3分) 5．密立根（2分）；电荷（1分）。
----(3分) 6．氦核24He；高速的电子；光子(波长很短的电磁波)。
(各1分)----(3分) 7．R aE=α32----(3分) 二．选择题(每小题3分, 共有27分)1.D----(3分)2.C----(3分)3.D----(3分)4.C----(3分)5.A----(3分)6.D提示：钠原子589.0nm谱线在弱磁场下发生反常塞曼效应，其谱线不分裂为等间距的三条谱线，故这只可能是在强磁场中的帕邢—巴克效应。
----(3分)7.C----(3分)8.B----(3分)9.D----(3分)三．计算题(共5题, 共52分 )1．解：氢原子处在基态时的朗德因子g =2,氢原子在不均匀磁场中受力为z Bz B z B Mg Z B f Z d d d d 221d d d d BB B μμμμ±=⨯±=-== (3分) 由 f =ma 得 a m BZ=±⋅μB d d故原子束离开磁场时两束分量间的间隔为s at m B Z d v =⨯=⋅⎛⎝ ⎫⎭⎪21222μB d d (2分)式中的v 以氢原子在400K 时的最可几速率代之 mkTv 3=)m (56.0104001038.131010927.03d d 3d d 232232B 2B =⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=⋅⋅=--kT d z B kT md z B m s μμ (3分) 由于l =0, 所以氢原子的磁矩就是电子的自旋磁矩（核磁矩很小，在此可忽略）， 故基态氢原子在不均匀磁场中发生偏转正好说明电子自旋磁矩的存在。
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
原子物理学试题及答案
原子物理学试题及答案【篇一：原子物理学试题汇编】txt>试卷Ａ(聊师)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.（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（）。
原子物理期末试题答案
原子物理期末试题答案一、选择题(本题包括10小题,共40分.每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不选的得0分)1.下列说法错误的是( )a.半衰期表示放射性元素衰变的快慢，半衰期越长，衰变越慢b.同位素的核外电子数相同，因而具有相同的化学性质c.阴极射线和β射线都是电子流，它们的产生机理是一样的d.重核裂变过程中一定伴随着质量亏损解析:由基本概念可知abd说法是对的.阴极射线和β射线都是电子流,但产生机理不同,故应选c.答案:c2.下列说法中正确的是( )a.氢原子从较高的激发态跃迁到较低的激发态时，电子的动能增加，电势能增加，原子的总能量增加b.α射线是原子核发出的一种粒子流，它的电离能力在α、β、γ三种射线中是最弱的c.原子核反应过程中的质量亏损现象违背了能量守恒定律d.将放射性元素掺杂到其他稳定元素中并大幅度降低其温度，它的半衰期不发生改变解析:氢原子从较高的激发态跃迁到较低的激发态时，由于电场力做正功，电势能减少,又因氢原子放出光子，所以原子的总能量减少，故a错.α射线的电离能力在α、β、γ三种射线中是最强的，所以b错.据爱因斯坦质能方程可知，原子核反应过程中的质量亏损现象并不违背能量守恒定律，故c 错.放射性元素的半衰期不因其物理、化学状态的变化而变化，故d正确。
答案:d3.现在太阳向外辐射的能量是由于太阳内部氢聚变产生的，大约在40亿年以后太阳内部将会启动另一种核反应，其核反应方程为: ,那时太阳向外辐射的能量是由上述两种核反应产生的.已知的质量为m1，的质量为m2,则下列判断正确的是( )＞m2 ＜m2 =m2 =3m2－介子衰变的方程为k－→π－＋π0，其中k－介子和π－介子带负的元电荷e，π0介子不带电.如图15-1所示，两匀强磁场方向相同，以虚线mn为理想边界，磁感应强度分别为b1、b2.今有一个k－介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场b1中，其轨迹为圆弧ap，p在mn上，k－在p点时的速度为v，方向与mn垂直.在p点该介子发生了上述衰变.衰变后产生的π－介子沿v反方向射出，其运动轨迹为如图虚线所示的“心”形图线.则以下说法正确的是( )图15-1a.π－介子的运行轨迹为pencmdpb.π－介子运行一周回到p用时为＝4b2d.π0介子做匀速直线运动解析:根据左手定则可知π－介子的运行轨迹为pdmcnep，所以选项a错误；π－介子在磁场b1中的半径在磁场b2中的半径由题图可知r2=2r1，所以b1＝2b2，选项c错误；π－介子运行一周回到p用时为选项b正确；π0介子不带电，将做匀速直线运动，选项d正确.答案:bd6.下列说法正确的是( )a.研制核武器的钚239 由铀239 经过4次β衰变而产生b.发现中子的核反应方程是g的经过两个半衰期后其质量变为15 gd. 在中子轰击下，生成和的核反应前后，原子核的核子总数减少解析: 发生2次β衰变，a错误.20 g 经过两个半衰期后其质量c错误.在核反应中质量数、电荷数都守恒，d错误.所以只有b正确.答案:b7.北京奥委会接受专家的建议，大量采用对环境有益的新技术，如2008年奥运会场馆周围80%～90%的路灯利用太阳能发电技术，奥运会90%的洗浴热水采用全玻璃真空太阳能聚热技术.太阳能是由于太阳内部高温高压条件下的聚变反应产生的，下列核反应属于聚变反应的是( )解析:把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应，称为聚变，四个选项中只有a为聚变反应，b是发现质子的核反应，c是铀核的裂变反应，d是铀核的α衰变.答案:a8.关于天然放射现象，以下叙述正确的是( )a.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的b.若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小c.在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，β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衰变解析:a选项正确，核反应方程为b选项错误，放射性物质的半衰期只与物质本身有关，与该物质所处的物理、化学状态无关.c选项错误，在α、β、γ三种射线中，α射线的电离能力最强，穿透能力最弱；γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱.d选项错误，核反应中电荷数和质量数都守恒，则解得即8次α衰变和6次β衰变.答案:a9.据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置(又称“人造太阳”)已完成了首次工程调试.下列关于“人造太阳”的说法正确的是( )a.“人造太阳”的核反应方程是b.“人造太阳”的核反应方程是c.“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是δe=δmc2d.“人造太阳”核能大小的计算公式是解析:“人造太阳”是利用海水中的21h和31h聚变而产生大量能量的.放出的能量可利用爱因斯坦质能方程δe＝δmc2求出，其中δm为质量亏损，所以a、c项正确.答案:ac10.静止的衰变成，静止的衰变为，在同一匀强磁场中的轨道如图15-2所示.由此可知( )图15-2a.甲图为的衰变轨迹，乙图为的衰变轨迹b.甲图为的衰变轨迹，乙图为的衰变轨迹c.图中2、4为新核轨迹，1、3为粒子轨迹d.图中2、4为粒子轨迹，1、3为新核轨迹二、填空实验题(11题6分，12题6分)11.一置于铅盒中的放射源发射的α、β和γ射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场.进入电场后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图15-3所示，则图中的射线a 为________射线，射线b为________射线.图15-3解析:从放射源射出三种射线，分别为α、β和γ射线，其中α射线被铝箔挡住，只有β和γ射线穿出，又由于γ射线不带电，所以在偏转电场中不发生偏转.综上分析，可知图中的射线a为γ射线，射线b为β射线.答案:γ β12.人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程.请按要求回答下列问题.图15-4(1)卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面作出了卓越的贡献.请选择其中的两位，指出他们的主要成绩.①___________________________________________________ ____________；②___________________________________________________ _________.(2)在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，图154为三种射线在同一磁场中的运动轨迹，请从三种射线中任选一种，写出它的名称和一种用途.___________________________________________________ _____________.三、计算题(本题包括4小题,共48分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题目,答案中必须明确写出数值和单位)13.(10分)在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂.中子在重水中可与核碰撞减速，在石墨中与核碰撞减速.上述碰撞可简化为弹性碰撞模型.某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰，通过计算说明，仅从一次碰撞考虑，用重水和石墨作减速剂，哪种减速效果更好解析:设中子质量为mn，靶核质量为m，由动量守恒定律得mnv0=mnv1+mv2由能量守恒得解得在重水中靶核质量mh=2mn在石墨中靶核质量mc=12mn与重水靶核碰后中子速度较小，故重水减速效果更好.15.(14分)太阳内部持续不断地发生着4个质子聚变为1个氦核的热核反应，这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能源(1)写出这个核反应方程；(2)这一核反应能释放多少能量(3)已知太阳每秒释放的能量为×1026 j，则太阳每秒减少的质量为多少(4)若太阳质量减少万分之三，热核反应不能继续进行，计算太阳能存在多少年.(太阳质量m＝2×1030 kg,mp＝3 u，mhe＝5 u，me＝55 u)解析:(1)(2)δm＝4× 3 u－( 5＋2× 55) u＝6 uδe＝δmc2＝6× mev＝mev＝4×10－12 j.(3)太阳每秒钟释放的能量为×1026 j，则太阳每秒钟减少的质量为(4)太阳的质量为2×1030 kg，太阳还能存在的时间为(年)可得则答案:(1)(2) mev (3) mev mev。
原子物理学试题及答案
原子物理学试题及答案【篇一：原子物理学试题汇编】txt>试卷Ａ(聊师)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.（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。
(完整版)原子物理学练习题及答案
填空题1、在正电子与负电子形成的电子偶素中，正电子与负电子绕它们共同的质心的运动，在n = 2的状态， 电子绕质心的轨道半径等于 nm 。
2、氢原子的质量约为____________________ MeV/c 2。
3、一原子质量单位定义为 原子质量的 。
4、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、电子电荷的精确测定首先是由________________完成的。
特别重要的是他还发现了_______ 是量子化的。
6、氢原子 n=2,n φ =1与H +e 离子n=•3,•n φ•=•2•的轨道的半长轴之比a H /a He •=____,半短轴之比b H /b He =__ ___。
7、玻尔第一轨道半径是0.5291010-⨯m,则氢原子n=3时电子轨道的半长轴a=_____,半短轴b•有____个值，•分别是_____•， ••, .8、 由估算得原子核大小的数量级是_____m,将此结果与原子大小数量级• m 相比,可以说明__________________ .9、提出电子自旋概念的主要实验事实是-----------------------------------------------------------------------------和_________________________________-。
10、钾原子的电离电势是4.34V ，其主线系最短波长为 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 eV （仅需两位有效数字）。
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——————————————————————————————————————————————。
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————————————表示，轨道角动量确定后, 能级的简并度为 。
原子物理期末试题及答案
原子物理期末试题及答案本文为原子物理期末试题及答案，按照试题题目和答案的特点，采用以下格式进行书写：一、选择题1. 原子核中所包含的质子数和中子数之和被称为：A. 原子序数B. 质量数C. 原子量D. 原子核数答案：B2. 下列元素中，属于同位素的是：A. 氢、氦B. 氧、氮C. 氧、锂D. 锂、氘答案：D二、填空题1. 氢气的原子核中有1个质子和____个中子。
答：0或1（氢的同位素中存在一个中子的，即氘）2. 质子总数为7，中子总数为8的原子核的质量数为____。
答：15三、分析题1. 描述原子核结构的模型有哪些？请简要比较它们的异同点。
答：原子核结构的模型有汤姆逊模型、卢瑟福模型和玻尔模型。
比较它们的异同点如下：- 汤姆逊模型认为原子核是一个带正电的均匀球体，质子和电子混合分布于其中。
卢瑟福模型和玻尔模型则认为原子核是一个紧凑且带正电的体积，质子集中分布于其中。
- 卢瑟福模型提出了散射实验，通过对α粒子的散射观察，得出了核的直径较小且有正电荷的结论。
玻尔模型在此基础上提出了电子绕核定址和能级的概念。
- 汤姆逊模型没有给出精确的原子核结构，而卢瑟福模型和玻尔模型则通过实验和理论推导，提出了具体的原子核结构图像。
四、简答题1. 什么是原子核的裂变和聚变？它们有什么不同之处？答：原子核的裂变指的是重原子核分裂成两个中等质量的原子核，同时释放大量的能量。
裂变通常发生在重元素核反应中，如铀核反应。
原子核的聚变指的是两个或更多轻原子核合并成一个更重的原子核，同样也会释放能量。
聚变通常发生在太阳和恒星中。
它们的不同之处如下：- 裂变是重原子核分裂，聚变是轻原子核合并。
- 裂变释放的能量较大，聚变释放的能量更大。
- 裂变更容易实现，但聚变需要更高的温度和压力条件才能发生。
- 从能源利用角度来看，裂变是当前的核能利用主要形式，而聚变则是理想的未来能源。
五、论述题请根据自己所学和理解，回答以下问题：1. 原子核的稳定性是如何保证的？请详细解释。
原子物理学期末考试试题
2
二、 （6 分） 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结构 的“电子偶素” 。试计算“电子偶素”处于基态时的电离能。
三、 （12 分）Na 原子光谱项的项值 T(3S) = 4.144、T(3P) = 2.447、T(3D) = 1.227， 单位均为 10 6 m−1。不考虑精细结构，计算主线系的系限波长、3P 态的量子 数亏损。考虑精细结构，计算 3P 态双层能级的间隔。
四、 （13 分）Z=4 的 Be 原子的价电子之间服从 LS 耦合。考虑其中一个价电子被 激发到 3s 态。画出从基态至该激发态之间的原子能级图（考虑精细结构） 。 在图中标出每个能级的原子态符号，以及可以发生的电偶极光谱跃迁。指 出哪些态属于亚稳态。
3 3 五、 （14 分） 某原子中 D1 P2 的光谱跃迁在磁场中发生塞曼效应。计算塞曼谱
8
1
10. 双原子分子的价电子组态 ，可形成的分子态的数目有___种，其中 在分 子轴方向具有最大总角动量的分子态为____。 11. 束缚态的物理波函数必须满足的三个基本条件可概括为_______。 12. 作为一种纯粹的假设，假设电子的固有自旋量子数为 s=1，其它量子力学规 律不变，那么 L 主壳层最多可容纳___个电子。 13. 原子处于 6G3/2 态，其总轨道磁矩为____B，总自旋磁矩为___B，总有效磁 矩为___B。 14. 两个 J0 的单重态之间的光谱跃迁，在磁场中发生塞曼效应。垂直于磁场 方向观察，不同波长的塞曼谱线的数目____(填写“不确定”或者“有 ？种”)。 平行于磁场方向观察，不同波长的塞曼谱线的数目______。 15. 双原子分子的振动能级可表示为_____，转动能级公式可表示为____，转动 轴与分子轴的几何关系为相互____，振转光谱带中 ____位置处谱线间隔最 大，约为其它位置处相邻谱线间隔的___倍。 16. 已知
2000-2001年上学期高二物理期末考试
2000-2001年上学期高二物理期末考试一、选择题，每小题至少有一个正确答案（4×10=40分）1、A 、B 两个大小相同的金属球，分别带有电量q A =+Q 和q B =-3Q ，相距r 放置时（r 远大于球的直径），它们之间静电力的大小为F ，若让两球接触后放回原处，则它们之间静电力的大小变为（ ）A ．F 21B ．F 31C ．F 41D ．F 322、如图所示，当电键K 闭合时，正确的判断是（ ）A ．电压表读数变小B ．电流表读数变小C ．电压表读数变大D ．电流表读数变大3、下列方法中，可以增大平行板电容器的电容的是（ ）A ．减小两板间的电压B ．减小两板间距离C ．增大电容器的带电量D ．增大两板的正对面积 4、如图所示，实线表示t 时刻波的图像，虚线表示t+△t 时刻波的图像，T 为振动周期，n=0、1、2、…则△t 可能为（ ）A ．()T n 1+B ．T n ⎪⎭⎫ ⎝⎛+21C ．T n ⎪⎭⎫ ⎝⎛+43D ．T n ⎪⎭⎫ ⎝⎛+415、一列简谐波在x 轴上传播，在某时刻的波形如图所示，已知此时质点F 的运动方向向下，则（ ）A ．此波沿x 轴负向传播B ．质点H 此时向上运动C ．质点C 将比质点B 先回到平衡位置D ．质点E 的振幅为零6、如图为一交流电的电流随时间而变化的图像. 则此交流电流的有效值是( )A ． 2AB ． 3AC ． A 3D ． 3.414A7、某电厂原来用11kv 的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220kv 输电，输送的电功率仍为P ，若输电线路的电阻为R ，则下列说法中正确的是（ ）A ．据公式I=P/U ，提高电压后输电线上的电流降为原来的1/20B ．据公式I=U/R ，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍C ．据公式P=I 2R ，提高电压后输电线上的功率损耗降为原来的1/400D ．据公式P=U 2/R ，提高电压后输电线上的功率损耗增为原来的400倍 8、如图所示电路中，L 是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，D 1和D 2是两个完全相同的小灯泡。
原子物理学试卷及答案
原子物理学试卷及答案【篇一：原子物理单元测试卷(含答案)】/p> 波粒二象性原子结构原子核检测题一、选择题（每小题4分，共54分。
在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确。
全部选对的得4分，错选或不选得0分。
）1．卢瑟福的原子核式结构学说可以解决的问题是（）2．光电效应的规律关于光电效应，有如下几种陈述，其中正确的是（）a．金属电子的逸出功与入射光的频率成正比 b．光电流的强度与入射光的强度无关c．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能要大 d．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应3．放射性元素衰变时放出三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是（）a．?射线，?射线，?射线 c．?射线，?射线，?射线b．?射线，?射线，?射线， d．?射线，?射线，?射线4．在下列各组所说的两个现象中，都表现出光具有粒子性的是（） a．光的折射现象、偏振现象 b．光的反射现象、干涉现象c．光的衍射现象、色散现象 d．光电效应现象、康普顿效应Ａ.原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大Ｂ.Ｃ.Ｄ.原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大 6．关于光的波粒二象性的理解正确的是（）5．氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中（）a．大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性b．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子c．高频光是粒子，低频光是波的粒子性显著d．波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它7．如图1所示，电路中所有元件完好，光照射到阴极上时，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是（）图1a. 入射光太弱；b. 入射光波长太长；c. 光照时间短；d. 电源电压太低10．要观察纳米级以下的微小结构，需要利用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜．有关电子显微镜的下列说法正确的是（）a．它是利用了电子物质波的波长比可见光短，因此不容易发生明显衍射b．它是利用了电子物质波的波长比可见光长，因此不容易发生明显衍射c．它是利用了电子物质波的波长比可见光短，因此更容易发生明显衍射d．它是利用了电子物质波的波长比可见光长，因此更容易发生明显衍射11．14c是一种半衰期为5 730年的放射性同位素．若考古工作者探测到某古木中14c的含量1()4a．22 920年 b．11 460年 c．5 730年 d．2 865年4303013．现有核反应方程为2713al＋2he→15p＋x，新生成的15p具有放射性，继续发生衰变，核反应30)14.某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为11213115121h＋6c→7n＋q1 1h＋7n→6c＋x＋q2方程中q1、q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：3a．x是2he，q2q1 b．x是42he，q2q13c．x是2he，q2q1 d．x是42he，q2q115．如图2所示，n为钨板，m为金属网，它们分别与电池两极相连，电池的电动势e和极性已在图中标出，钨的逸出功为4.5 ev，现分别用氢原子跃迁发出的能量不同的光照射钨板，下列判断正确的是()图2a．用n＝3能级跃迁到n＝2能级发出的光照射，n板会发出电子b．用n＝2能级跃迁到n＝1能级发出的光照射，n板会发出电子c．用n＝3能级跃迁到n＝1能级发出的光照射，不会有电子到达金属网m d．用n＝4能级跃迁到n＝1能级发出的光照射，不会有电子到达金属网m16.2006年3月24日，由中国自行研究、设计的世界上第一个全超导非圆截面托卡马克east核聚变实验装置(又称“人造太阳”)，如图3所示，已成功完成首次工作调试．由于它和太阳产生能量的原理相同，都是热核聚变反应，所以被外界称为“人造太阳”．“人造太阳”的原理就是在这台装置的真空室内加入少量氢的同位素氘和氚，使其在一定条件下发生聚变反应，反应过程中会产生巨大的能量．核聚变的主要原料是氘和氚，在海水中含量极其丰富．则下列说法中错．误．的是()341a．“人造太阳”的核反应方程是21h＋1h→2he＋0n图3d．与这种热核聚变比较，核裂变反应堆产生的废物具有放射性二、填空题。
原子物理学期末自测题
1、原子半径的数量级是：A．10－10cm; B.10-8m C.10-10m D.10-13m2、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粒子只偏差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、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α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.试问用质子束所得结果是用α粒子束所得结果的几倍？A.1/4B.1/2C.1D.2=40keV的α粒子对心接近Pb(z=82)核而产生散射,则最小距离5、动能EK为（m）：A.5.9B.3.0C.5.9╳10-12D.5.9╳10-146、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？A.2B.1/2C.1 D .47、在金箔引起的α粒子散射实验中,每10000个对准金箔的α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α粒子会有多少？A. 16B.8C.4D.28、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.1:89、在α粒子散射实验中,若把α粒子换成质子,要想得到α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α粒子的相同； B．质子的能量与α粒子的相同；C．质子的速度是α粒子的一半； D．质子的能量是α粒子的一半10、氢原子光谱莱曼系和巴耳末系的系线限波长分别为：A.R/4 和R/9B.R 和R/4C.4/R 和9/RD.1/R 和4/R11、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-3.4V12、由玻尔氢原子理论得出的第一玻尔半径0a的数值是：A.5.29×10-10mB.0.529×10-10mC. 5.29×10-12mD.529×10-12m电子的动能为1eV，其相应的德布罗意波长为1.22nm。
原子物理学考试 选择 计算 题目(参考答案)
1. Ｈ、He +、Li++由基态到第一激发态所需的激发能量分别为10.2eV 、 40.8 eV 、 91.8 eV;由第一激发态跃迁到基态所辐射的光子波长分别为 122 nm 、 30.5 nm 、 13.5 nm 、 2.4.5MeV 的α粒子与金核（Z=79）对心碰是的最小距离是50.61014-⨯m 、与核对心碰撞的最小距离（考虑质心系运动）是3.021014-⨯m3. 氦离子He+从第一激发态跃迁到基态辐射的光子的能量石 40.8 eV ，辐射的光子使基态的氢原子电离从而放出电子，电子的动能为 eV 。
4.2D23状态的原子的磁矩为 -1.55，在Z 方向上的投影可能值为56,52,52,56-- 。
LS 耦合的朗德因子为 54。
5.锌原子的一条谱线（3PS 031→）在磁感应强度B 的磁场中发生塞满分裂，怨谱线分裂成 3 条，相邻两谱线的波数差为 93.3m1-。
6.X 射线管中的电子在20千伏地电场作用下冲击靶所产生的X 射线的最短波长为 0.062 nm.7. 一束波长为0.54nm 的单色光入射到一组晶面，在与晶面夹角为30度的方向产生一级衍射极大，该晶面的间距为 0.54 nm.8.60Nd(钕nv)的L 吸收限为0.19nm ，L 壳层能级为 -6.546 KeV ，K 壳层能级为 -35.48 KeV ，从钕原子中电离一个K 电子需做功 42 KeV 。
9. 在康普顿散射中，若入射光子的能量等于电子的静能m c2,则散射光的最大波长为 0.0160256 。
10. 已知核素41Ca 、1H 的原子质量分别是40.96228u 和1.007825u ，中子质量为1.008665u,则核素41Ca 的结合能和比结合能分别是 350.41633MeV 和 8.5467397 MeV 11．1m g238U 每分钟放出740个α粒子，其放射性活度为 1.233104⨯Bq,238U 的半衰期为4.5109⨯。
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。
原子物理学期末试题
原子物理学期末复习§原子结构1、 原子模型（1）汤姆孙模型：实验：β射线 西瓜模型（2）卢瑟福模型：实验：α粒子散射库仑散射公式：a b=cot 22θ，21204Em Z Z e a r πε== m r 是入射粒子可接近原子核的最小距离理论：核式模型：意义：描绘了原子内部结构困难：无法解释原子的稳定性，同一性和再生性2、 波尔理论：实验：光电效应：量子解释氢光谱：波数：1νλ≡%n 221211=R (-）n n 巴尔末系1n =1,2… ,2n =1n +1… 莱曼系：1n =1, 2n =2,3…弗兰克-赫兹实验：证明原子内部能量是量子化的碱金属原子光谱：轨道在原子实中贯穿和原子实的极化理论：定态假设频率条件(跃迁假设)：n n hv E E '=- 2n R c h E n =- 氢基态：013.6E eV =-角动量量子化：L n mvr ==h§电子-轨道自旋1、 电子自旋（1） 实验验证：施恩-盖拉赫实验证明了：空间量子化的事实；电子自旋假设的正确，s=1/2;电子自旋磁矩数值的正确s,z B μμ=±，2s g =碱金属双线 碱金属能级分裂的原因是：自旋-轨道相互作用反常塞曼效应证明了：电子不是点电荷，它除了轨道角动量外，还有自旋运动。
正常塞曼效应和反常塞曼效应产生差别的原因是：电子自旋。
（2） 理论：角动量磁矩关系：2e L mμ=-u r u r量子表达式：j B j μμ=，j,z B j j m g μμ=-，2B ee m μ=h角动量量子化：L = z z L m =h 0,1l m l =±⋅⋅⋅± P155图18.3轨道角动量矢量模型自旋假设：S =u r s=12 12z s =±h 朗德g 因子: 222ˆˆ31()ˆ22j s l g j-=+ 2ˆ(1)s s s =+ 2、 泡利原理（1） 实验：氦光谱有两套光谱：单一态和三重态（早先认为氦有正氦和仲氦）（2） 理论：泡利不相容原理：在一个原子中不可能有两个或两个以上的电子具有完全相同的（n,l ,m l ,s m ）即原子中的每一个状态只能容纳一个电子。
大学物理2000-2001第一学期期末试卷
2000~2001学年第一学期<大学物理II>期末试卷物理常数：真空中的介电常数1208.8510/F m ε-=⨯真空中的磁导率720410/N A μπ-=⨯真空中的光速83.0010/c m s =⨯ 普朗克常数h=346.6310-⨯J ﹒S波尔兹曼常数k=lE dl ⋅=⎰231.3810-⨯J/K斯忒藩——波尔兹曼定律常数： 8245.6710W m K σ---=⨯⋅⋅电子质量：3109.1110m kg -=⨯电子电量e=191.610-⨯ C1eV=191.6010J -⨯1nm=910m -一. 选择题（每题三分，共三十分）1. 一匀强磁场，其磁感应强度垂直于纸面，两带电粒子在该磁场中运动的圆形轨迹如图所示，则 （A ）两粒子的电荷必然同号 （B ）粒子的电荷可以同号也可以异号 （C ）两粒的动量大小必然不同（D ）两粒子的运动周期必然不同 [ ]2.真空中电流元11I dl 与电流元22I dl 之间的相互作用是这样进行的 （A ）11I dl 与22I dl 直接进行作用（B ）由11I dl 产生的磁场与22I dl 产生的磁场相互作用，但服从牛顿第三定律 （C ）由11I dl 产生的磁场与22I dl 产生的磁场相互作用，但不服从牛顿第三定律（D ）由11I dl 产生的磁场与22I dl 进行作用，或由产生的磁场与进行作用，且不服从牛顿第三定律 [ ]3.一导体圆线圈在匀强磁场中运动，能使其中产生感应电流的一种情况是（A）线圈绕自身直径轴转动，轴与磁场方向平行（B）线圈绕自身直径轴转动，轴与磁场方向垂直（C）线圈平面垂直于磁场并沿垂直磁场方向平移（D）线圈平面平行于磁场并沿垂直磁场方向平移[ ]4.如图，以导体棒ab在匀强磁场θ中沿金属导轨向右做匀加速运动，磁场方向垂直导轨所在平面，若导轨电阻忽略不计，并设铁心磁导率为常数，则达到稳定后再电容器的M极板上（A）带有一定量的正电荷（B）带有一定量的负电荷（C）带有越来越多的正电荷（D）带有越来越多的负电荷[ ] 5.宇宙飞船相对于地面以速度v做匀速直线飞行，某一时刻飞机头部的宇航员向飞船尾部发出一个光信号，经过t∆（飞船上的钟）时间后，被尾部的接收器收到，则由此可知飞船的固有长度为：（A）v⋅t∆（B）c⋅t∆（C）c⋅t∆（D[ ] 6.边长为a的正方形薄板静止于惯性系K的XOY平面内，且两边分别与X，Y轴平行，今有惯性系K'以0.8c（c为真空中光速）的速度相对于K系沿X轴作匀速直线运动，则从K'系侧的薄板的面积为（A）2a（B）0.62a(C)0.82a(D)2a/0.6 [ ]7.一宇航员要到离地球为5光年的星球去旅行如果宇航员希望把路程缩短为3光年，则它所成的火箭相对于地球的速度是（A ）v=（1/2）c. （B ）v=（3/5）c. （C ）v=（4/5）c. （D ）v=（9/10）c[ ].8.已知电子的静止质量为0.511MeV ，若电子的动能为0.25MeV ，则它所增加的质量Δm 与静止质量0m 的比值近似为（A ）0.1 （B ）0.2 （C ）0.5 （D ）0.9 [ ][9.如图所示，一束动量为p 的电子，通过缝宽为a 的狭缝，在距离狭缝为R 处放置一荧光屏，屏上衍射图样中央最大的宽度d 等于 （A ）22/a R （B ）2/ha p （C ）2ha/（Rp ）（D ）2Rh/(ap) [ ]10. P 型半导体种杂质原子所形成的局部能级（也称受主能级），在能带结构中应处于： （A ）满带中 （B ）导带中（C ）禁带中，但接近于导带 （D ）禁带中，但接近于满带 [ ][二.填空题（每题三分，共三十分）1.以半径为a 的无限长直接流导线，沿轴向均匀的流有电流I 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
原子物理学试题（A 卷）适用于2000级本科物理教育专业（2002—2003学年度第一学期）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.13.6B.12.09C.10.2D.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：A ．5.38V B.1.85V C.3.53V D.9.14V4．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 1C. 1s2p 3P 2 2s2p 3P 2D.1s1s 3S 1 2s2p 3P 2 1s2p 1D 15．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β+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3．2/34．N 0/95．1s 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24201241 e m E e ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=πε 5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≈∆-=eRhc U 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。
不考虑精细结构五、（10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0000A 6438.39A 6437A 6437.6＝，＝，＝＋－λλλ能级跃迁图为 （ 5分）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3种可能的光谱跃迁。
依据跃迁选择定则10,J 1,,0±=∆±∆=∆＝L S 能级跃迁图如下。
5分七、（7分）用α粒子轰击147N 原子核，生成178O 原子核。
147N +42He → p + 178O 已知：11H ：1.007825u, 42He ：4.002603u, 147N ：14.003074u ，178O ：16.999133。
核反应能 4分()()[]()MeV18.1001281.0 006958.18005677.18222-≈-=-=+-+=c c c M M M M Q O H N α 核反应阈能MeV 53.11441418.1≈+≈+-=N N M M M QE α阈 3分1S 0 1S O原子物理学试题（B 卷）适用于2000级本科物理教育专业（2002—2003学年度第一学期）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.13.6B.12.09C.10.2D.3.43．基于德布罗意假设得出的公式V26.12=λ Å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 0Ｃ.1s 22s 22p 63p 8 1S 0 Ｄ. 1s 22s 22p 63p 43d 2 2D 1/28．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.8.5~7.5MeVB.7.5~7.7MeVC.7.7~8.7MeVD.8.5~8.7MeV10．发生β+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 199：18.998405 u ）。
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 eB n r n （6分） 能量() ,2,1,==n mn eB 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。