原子物理学期末考试模拟试卷A(共100分)
原子物理期末试题A
院系：物理与信息工程学院专业：物理专业班级：_________学号：___________姓名：_____________山西师范大学2010——2011学年第一学期期末考试试题（卷）6、某X光机的高压为10万伏，问发射X光的最短波长为。
（1）124埃（2）1.24埃（3）12.4埃（4）0.124埃7、氢原子中电子在n=2的轨道上的电离能是（1） 3.4eV(2)0.34eV(3)34eV(4)340eV8、基态钠原子（Z=11）的光谱项为1、2、1h.6=3些波长的光谱线？4、铝（Al）被高速电子束轰击而产生的连续X光谱的短波限为5埃，问这时是否也能观察到其标识谱K系线？（铝的里德伯常数取R=10973731米-1）山西师范大学2010——2011学年第一学期期末考试试题（卷）密封线密封线以内不准作任何标记密封线由于电子组态形成的各原子态之间的跃迁必需满足宇称选择定则，即从奇宇称态到偶宇称态，或从偶宇称态到奇宇称态，所以由同一电子组态形成的各态之间没有跃迁。
（2分）1、证明：在原子序数较低的原子中，电子与原子核的结合不强。
对X射线光子的能量来说，这些电子可以看作是自由的。
ν假设X射线在和电子碰撞前的频率为，E=则X射线的能量为：νhXX则X散射(把p(mm1)(2)cos 1(2)1(200222024202242λνννθνν′′−=′−+−′−=−c h m m c v m m h c m h c m c v c m 1分）2（2分）BMg E B µ=∆两邻近能级的间隔，就是和或二能级的差，故M 1+M 1−M 两邻近能级的间隔为Bg B µ在垂直交变电磁场中的强吸收称为顺磁共振，强吸收对应为：Bg hv B µ=∴（4分）Bg hv B µ=对于基态钠原子，处于3态，其g 因子为：212S （2分）2)1(2)1()1()1(1=++++−++=j j s s l l j j g∴分）3，1λ2λ3λα（4分）122221185162948431210973731)2111()1(−=××=−−=m Z R ν埃（3分）438.81==νλ所以当铝被高速电子束轰击而产生的连续X 光谱的短波限为5埃时。
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。
（完整版）原子物理学试题汇编
（完整版）原⼦物理学试题汇编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。
1．原理：加速电⼦与处于基态的汞原⼦发⽣碰撞⾮弹性碰撞，使汞原⼦吸收电⼦转移的 4.9eV 的能量跃迁到第⼀激发态。
处第⼀激发态的汞原⼦返回基态时，发射 2500埃的紫外光。
（ 3 分）结论：证明汞原⼦能量是量⼦化的，即证明玻尔理论是正确的。
（2 分）2．泡利不相容原理。
2．在费密⼦体系中不允许有两个或两个以上的费密⼦处于同⼀个量⼦态。
（5 分）3． X 射线标识谱是如何产⽣的？3．内壳层电⼦填充空位产⽣标识谱。
（5 分） 4．什么是原⼦核的放射性衰变？举例说明之。
4．原⼦核⾃发地的发射射线的现象称放射性衰变，（4 分）例⼦（略）（1分）5．为什么原⼦核的裂变和聚变能放出巨⼤能量？ 5．因为中等质量数的原⼦核的核⼦的平均结合能约为 8.6MeV ⼤于轻核或重核的核⼦的平均结合能，故轻核聚变及重核裂变时能放出巨⼤能量。
（5 分）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。
⼆、（20 分）（1）钠原⼦基态的电⼦组态 1s22s22p63s；原⼦基态为2S1/2。
（5 分）（2）价电⼦被激发到 4s 态向基态跃迁时可发出 4 条谱线。
（6 分）（3）依据跃迁选择定则l＝ 1, j 0, 1 （3 分）能级跃迁图为（6 分）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？三、（15 分）（1）可能的原⼦态为1P1，1D2，1F3；3P2，1，0，3D3，2，1，3F4，3，2。
（7 分）（2）⼀共条 60 条能级。
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.25、动能E K=40keV的α粒子对心接近Pb(z=82)核而产生散射,则最小距离为（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
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.3P O;B.3P2;C.3S1;D.1S O.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）.l的简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A Z X衰变为子核Y的电子俘获过程表示（）。
（完整版）原子物理学试题03级
（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.2(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（1）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（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 υ， p =λh; B.E=ωη，P=κη; C. E=h υ ，p =λη; D. E=ωη ，p=λη(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 ．11.51?106V ； B.24.4V ； C.24.4?105V ； 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23892U,最后该系形成稳定的核是20682Pb,那么铀系共经过多少次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.ν~= 22S 1/2-n 2P 1/2 ν~= 22S 1/2-n 2P 3/2 (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：)111(22nhcR E H -= 其中6.13=H hcR 电子伏特2.10)211(6.1321=-?=E 电子伏特1.12)311(6.1322=-?=E 电子伏特8.12)411(6.1323=-?=E 电子伏特其中21E E 和小于12.5电子伏特，3E 大于12.5电子伏特。
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、原子半径的数目级是：A．10－10cm;2、原子核式构造模型的提出是依据α 粒子散射实验中：A. 绝大部分α粒子散射角靠近180°B.α 粒子只误差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考证时发现小角散射与实验不符这说明：A. 原子不必定存在核式构造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建立4、用同样能量的α粒子束和质子束分别与金箔正碰，丈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425、动能 E K=40keV的α粒子对心靠近 Pb(z=82) 核而产生散射 , 则最小距离为（ m）：、假如用同样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2 D .47、在金箔惹起的粒子散射实验中, 每10000 个瞄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 . 若金箔的厚度增添到 4 倍, 那么被散射的粒子会有多少A. 168、在同一粒子源和散射靶的条件下察看到粒子被散射在90°和60°角方向上单位立体角内的粒子数之比为：A．4:1 B. 2 :2:4:89、在粒子散射实验中, 若把粒子换成质子, 要想获得粒子同样的角分布 , 在散射物不变条件下则一定使：A．质子的速度与粒子的同样； B ．质子的能量与粒子的同样；C．质子的速度是粒子的一半； D ．质子的能量是粒子的一半10、氢原子光谱莱曼系和巴耳末系的系线限波长分别为：4 和R/9和R/4 R和9/R 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．和 ;B. –和 ; 和;D. –和12、由玻尔氢原子理论得出的第一玻尔半径 a 0的数值是：C. ×10-12 m×10-12m电子的动能为 1eV，其相应的德布罗意波长为。
最新原子物理学a卷答案
答案及评分标准专业班级姓名学号开课系室应用物理系考试日期2009年6月16日10: 00-12: 00须 知1. 请认真读题，沉着冷静答卷，在左侧试卷反面写草稿，保持卷面整洁。
2. 重要复杂公式已经给出，应该有简单数据带入、计算和分析过程，简单抄公式或一步给出结果的，不计分。
3. 严肃考试纪律，作弊者按零分处理。
常数表和重要公式普朗克常数 h = 4.136⨯10-15eV ⋅s 里德堡常数R ∞ = 1.097⨯107m -1=(91.16nm)-1 基本电荷 e = 1.602 ⨯ 10-19C 阿伏伽德罗常数N A = 6.022⨯1023mol -1 1eV 折合温度为11600K玻尔磁子 μB = 5.788⨯10-5eV ⋅T -1 电子质量m e = 0.511Mev/c 2原子质量单位 u = 931MeV/c 2 玻尔半径a 0 = 0.0529nm氢原子基态能量 E 1=-13.6eVnm eV 44.12⋅=enm eV 1240 ; nm 197eV c ⋅=⋅=hc精细结构常数 1/137c /2== e α质子和电子的质量之比1836:e p =m m库仑散射公式：)2cot(2θa b =，其中E e Z Z a 02214πε=，本卷中2204e e πε可略写为。
卢瑟福微分散射截面：()2sin 142sin16'4222142θθθσ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==Ω≡ΩE e Z Z a Nntd dN d d 质心质量：mM Mm+=μ 氢光谱的里德堡公式：⎥⎦⎤⎢⎣⎡-==22111~n mR H λν玻尔跃迁条件：m n E E h -=ν玻尔的角动量量子化条件： n mvr L ==德布罗意物质波波长：mvhp h ==λ 布拉格衍射公式：λθn d =sin 2 海森伯不确定关系式： 2/ ≥∆∆x p x ，2/ ≥∆∆E tStern-Gerlach 实验最后原子沉积位置：2mv dDz B z z z ⋅∂∂-=μ 朗德因子：⎪⎪⎭⎫⎝⎛++-++=)1()1()1(2123j j l l s s g j 康普顿散射：()θλλcos 100-=-'cm h特征X 射线αK 系的Moseley 公式：2)(43σ-=Z Rhchv ，1≈σ一.（本题15分）卢瑟福散射束流强度I 为1.6 nA 的质子射向厚度t 为1μm 的金靶（Z =79，质量数A=197），若质子与金核可能达到的最短距离为40fm ，探测器距金靶r 为1m ，探测器面积ΔS 为4 mm 2 （已知金靶密度ρ=19.3g/cm 3）试求：1. （4分）金核与散射角为120°时相对应的微分散射截面（fm 2/sr ）。
原子物理学习题1
近代物理期末考试试卷(共100分)姓名:_________ 学号:_________ 成绩:_________一．选择题(共10题, 共有28分 )d 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。
B 2.当氦离子至少处于如下温度时，其巴耳末系才会在吸收谱中有相当的份量（当T =300K 时，k B T ≈1/40eV ）A. 103K ；B. 105K ；C. 107K ；D. 109K 。
3 3.对Cu （Z=29）原子，失去一个K 壳层电子的原子能量比失去一个价电子的原子能量差不多大多少倍？A. 100,000；B. 100；C. 1000；D. 10,000。
3 4.某原子的两个等效d 电子组成原子态1G 4、1D 2、1S 0、3F 4, 3, 2和3P 2, 1, 0，则该原子基态为：A. 1S 0；B. 1G 4;C. 3F 2；D. 3F 4 。
3 5.由状态2p3p 3P 到2s2p 3P 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 6.某原子中三个未满支壳层的电子分别处于s 、p 、d 态，则该原子可能有的原子态数应是：A. 7；B. 8；C. 17；D. 18。
1 7.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 8.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。
9.原子中轨道磁矩μL 和轨道角动量L 的关系应为 :3 A .;μL e e m =L B .;μL e e m =2L C .;μL eem =-2L D ..μL e e m =-L 。
原子物理学期末试卷a
皖西学院 学年度第 学期期末考试试卷（A 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．按玻尔理论，原子只能处于一系列 的稳定状态，其中能量最低的定态称 为，高于 的态称为 。
2．氢原子基态能量E1= eV ，玻尔轨道半径==01a r 。
3．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。
4．处于基态的银原子束通过一横向不均匀磁场时发生的两分裂（即史特恩-盖拉赫实验）揭示了电子 的存在，由于电子的 和 相互作用，碱金属原子能级出现了双层分裂（s 项除外）。
5．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 。
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．Li 原子的基态项为2S ，当把Li 原子激发到3P 态后，在不考虑精细结构的情况下，当Li 从3P 激发态向低能级跃迁时可能产生的谱线为 ， ， 和 。
8．铯的逸出功为1.9eV ，则铯的光电效应阈频率为 ，阈值波长为 ；如果要得到能量为1.5eV 的光电子，必须使用波长为 的光照射。
9．完成下列核反应：()+→+Be p Li 7473()+→+P He Al 3015422713()n H Cl 102137172+→+ ()+→+He p Li 4263()++→+Kr Ba n U 9236141561023592()ν+→+-e Fe 015526二．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．氢原子的基态能量约为-13.6eV ，则电子偶素的基态能量为多少（电子偶素由一个电子和一个束缚态的正电子组成）？（A ）-1.2eV （B ）-3.4eV（C ）-6.8eV （D ）-27.2eV （ ） 2．下列原子态中，可能存在的原子态是哪个？ （A ）2/11P （B ）33P（C ）13F （D ）23D （ ） 3．假设钠原子（Z=11）的10个电子已经被电离，则至少要多大的能量才能剥去它的最后一个电子？（A ）13.6eV （B ）136eV（C ）13600eV （D ）1.64keV （ ） 4．静止的Rb 22688发生α衰变后，α粒子和子核动能大小之比为多少？（A ）111：2 （B ）3：111（C ）2：111 （D ）1：1 （ ） 5．下列说法正确的是：（A ） 原子核衰变过程一定是放能的； （B ） 原子核衰变过程一定是吸能的；（C ） 原子核衰变过程既不放能也不吸能；（D ） 原子核衰变过程既可放能也可吸能。
原子物理学A
卷别：A 卷运算过程中可能用到的部分物理常数：s J h ⋅⨯=-3410626.6； MeV fm ke⋅=44.12；keV nm hc ⋅=24.1； M e V fm c ⋅=197 ；MeV kg m p 272.93810672.127=⨯=-；MeV kg m e 511.01011.931=⨯=-；MeV kg m n 566.93910675.127=⨯=-；MeV kg u 494.93110661.1127=⨯=-。
一、判断题（每小题2分，共20分）1. 对于黑体辐射问题，据经典电动力学和统计物理学导出的瑞利-金斯公式在低频部分与实验相符，但在高频部分与实验的偏差很大。
这就是所谓的“紫外空难”。
（ ）2. 玻尔理论既有电子绕核运动的定态概念，又认为电子按经典轨道运动且有确定的位置和动量，这在理论上是矛盾的，因而也是不能用于解决实际问题的。
（ ） 3. 设一个速度为v 的粒子在宽为d 的刚性盒子中作一维运动，用量子观点分析，被束缚粒子的动量和能量均呈量子化。
（ ）4. 氢原子光谱为一套谱线系，这套谱线系依n 的不同又分为赖、巴、帕、布、普五个线系；而氦原子光谱明显地分成两套谱线系，这是由于氦原子两个价电子的S L -耦合使其有单态和三重态的能级结构所致。
（ ）5. 据海森堡不确定关系，粒子的坐标位置及相应的动量是不可能测准的。
（ ）6. 电子壳层的填充：按泡利原理从低能量状态开始填充，填满最低能态后才依次填充更高的能态。
（ ）7. 核力是短程性的强相互作用。
核力与核子是否带电有关。
（ ） 8. 维持自持链式反应的条件：中子的再生率≥1。
（ ）9. 核子平均结合能高达MeV 6.8，这是由于核力使核子紧密结合的缘故。
（ ） 10. 中子因为不带电而穿透能力很弱。
（ ）二、填空题（每空4分，共20分）1. 质子和电子是物质微观结构中的重要粒子，研究表明：=epm m。
2. 某原子的2=n 时，它的核外电子可能具有的状态数为 。
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。
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原子物理学期末考试模拟试卷A(共100分)
姓名:_ _ _______学号:__ _______成绩:______ ___
一．选择题(共8题, 共有24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 3P 到2s2p 3P 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 。
6．下列粒子中不服从泡利不相容原理的是：
A. 质子；
B. 光子；
C. 中子；
D. 电子。
7．判断处在弱磁场中的下列原子态分裂的子能级数哪个是正确的？
A. 4D 3/2分裂为2个;
B. 1P 1分裂为3个;
C. 2F 5/2分裂为7个;
D. 1D 2分裂为4个。
8．碱金属原子的光谱项为：
A. T = R /n 2 ;
B. T = Z 2R /n 2 ;
C. T = R /n * ;
D. T = Z *2R /n 2 。
二．简述题(共2题, 共有26分 )
1．（16分）简述玻尔理论的三个假设，并依此推导氢原子的巴尔末公式。
2．（10分）简述量子力学描述微观物理体系的主要思路，并举一例加以说明。
三．计算题(共3题, 共有50分 )
1．（20分）如图，试从库仑散射公式
b Ze E b Ze M ctg k
202204242πευ
πεθ
==
推导卢瑟福散射公式，并估算原子核半径。
4．（10分）试从自旋—轨道相互作用解释碱金属原子能级的分裂，并说明锂原子光谱的第二辅线系。
5．（20分）计算Na 双线（212212→//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？。