原子物理学复习
原子物理学复习
原子物理学复习提要第一章 原子的位形：卢瑟福模型1．原子的大小和质量原子的线度r 约在10-10米数量级.原子的质量使用原子质量单位u ,1u 为1个碳原子12C 质量的1/12,1u=1.660 538 782（83）×10-27kg.阿伏伽德罗定律（常数）2．卢瑟福核式结构几种结构模型：汤姆逊模型（西瓜模型）、长冈半太郎土星模型、卢瑟福核式结构模型。
卢瑟福核式结构模型：原子是由原子核和核外电子组成的,原子核带正电荷Ze ,几乎集中了原子的全部质量,核外电子在核的库存仑场中绕核运动。
与实验结果符合最好。
原子核的线度r 为10-14～10-15米的数量级.3.α粒子散射理论（验证模型的理论）（1）α粒子大角散射的结果说明了什么？（2）库仑散射公式（偏转角与瞄准距离的关系）: 22θcot a b =或 ctg （θ/2）=4πεоMv²/(2Ze²)b（3）卢瑟福散射公式:（4）原子核半径大小的估算公式:21)441()(422210θπεθσsin E e Z Z c =)21(1241220θπεsin +=Mv Ze r m （5）卢瑟福对原子结构的贡献，原子核式结构模型的意义和困难；4、习题：1-2；1-4；第二章 原子的量子态：玻尔模型1、名词解析：黑体辐射；光电效应；量子数；电离电势；激发电势；光谱项；定态；对应原理；2、玻尔的氢原子理论：（1）玻尔三条基本假设：（2）五个线系（记住名称、顺序、特征）（3）圆轨道理论（会推导）：氢原子中假设原子核静止，电子绕核作匀速率圆周运动222200002244,0.053Z Z n e e n r n a a nm m e m eπεπε===≈ ;；13714,Z Z 40202≈===c e n c n e c e n πεααπευ()24222220Z Z 1()=42en m e R hc E hcT n n n πε∞=-=-- ， n ＝１.2.3…… eV Rhc 613.=3、里德伯(J.R.Rydberg)方程，氢、类氢离子的里德伯方程的波数表示形式22111=()()()H R T n T n n n νλ'=-=-'2A 22111=Z ()R n n νλ=-'4．其他一些相关量（1）氢、类氢原子的里德伯常量M m R R A +=∞11 （2）能级间跃迁两能级能量差E 和波长、波数的关系E nmKeV 241.=λ4．一些相关思想（1） 普朗克为了解释黑体辐射实验，引入了能量交换量子化的假说：E =hν:普朗克常量h 的物理意义是：h 是能量量子化的量度，即能量分立性的量度。
原子物理复习资料
原子物理复习资料一、原子的结构原子是由位于中心的原子核和核外电子组成的。
原子核带正电荷，电子带负电荷，它们之间的静电引力使得电子围绕原子核做高速运动。
原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电。
原子的质子数决定了它的元素种类，而质子数和中子数共同决定了原子的质量数。
电子在原子核外分层排布，离核越近的电子能量越低，越稳定；离核越远的电子能量越高，越不稳定。
二、原子的能级和跃迁原子中的电子只能处于一系列不连续的能量状态，这些能量状态称为能级。
处于基态的原子是最稳定的，当原子吸收一定能量的光子或与其他粒子发生碰撞时，电子会从低能级跃迁到高能级；反之，电子会从高能级跃迁到低能级，同时释放出光子。
跃迁过程中吸收或释放的光子能量等于两个能级的能量差，即＄h\nu ＝ E_{m} E_{n}＄，其中＄h$ 是普朗克常量，＄＼nu$ 是光子的频率，＄E_{m}＄和＄E_{n}＄分别是高能级和低能级的能量。
三、氢原子的能级结构对于氢原子，其能级公式为＄E_{n} ＝＼frac{136}｛n^2} ＼text{eV}＄，其中＄n$ 是量子数，＄n ＝ 1, 2, 3, ＼cdots$。
当＄n ＝ 1$ 时，对应的能级为基态，能量为＄－136 ＼text{eV}＄；当＄n ＝ 2$ 时，对应的能级为第一激发态，能量为＄－34 ＼text{eV}＄；以此类推。
氢原子从高能级向低能级跃迁时，可以发出一系列不同频率的光子，形成线状光谱。
四、光电效应当光照射到金属表面时，金属中的电子会吸收光子的能量，如果吸收的能量足够大，电子就能从金属表面逸出，这种现象称为光电效应。
光电效应的实验规律：1、存在饱和电流，光电流的强度与入射光的强度成正比。
2、存在遏止电压，与入射光的频率有关，而与入射光的强度无关。
3、存在截止频率（红限），当入射光的频率低于截止频率时，无论光强多大，都不会产生光电效应。
爱因斯坦提出了光子说，成功解释了光电效应。
原子物理学总复习
段正路
2014年
1
第一章 原子的基本状况
重点： 1，原子的核式结构 2，α粒子散射实验的意义
2
1、卢瑟福的原子核式模型
原子中的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子中央一 个很小的体积内，称为原子核。原子中的电子在核的周围 绕核运动。
2. α粒子的散射实验：
α粒子被静止核的库仑场散射的角度θ由下式决定
• Z：质子数 • A: 质量数
C4 0
20
a
原子核的角动量
P 核 LnSnLpSp
P核 I(I1)h
原子核的磁矩
I g
I(I1) he 2M
38
原子核的统计性：A为奇数的原子核属于费米子；A为偶 数的原子核属于玻色子。
原子核的结合能
E [Z m p (A Z )m n m 核 ]C 2 或 E [Z m H (A Z )m n m 原 子 ]C 2
r rr 总角动量 JLS JLS,LS 1 ,......,LS
L LS耦合下的原子态符号表示:
2S 1
s=0，单重态
J s=1，三重态
能级排布规则
洪特定则 朗德间隔定则
17
j-j 耦合
rjrj21 rrll12srsr12 rr r Jj1j2
j1 l1 s 1 ,l1 s 1 1 ,....,l1 s 1 j2 l2 s 2 ,l2 s 2 1 ,....,l2 s 2 Jj1j2,j1j2 1 ,....,j1j2
% 1R (m 12n 1 2)Tm Tn
R — 里德堡常数；T(m) —光谱项。
光谱线系 m = 1，n = 2、3、4…，赖曼系（紫外） m = 2，n = 3、4、5…，巴尔末系（可见光） m = 3，n = 4、5、6…，帕邢系（红外） m = 4，n = 5、6、7…，布喇开系（远红外）
原子物理学复习总结提纲
第一章 原子的位形：卢瑟福模型一、学习要点1、原子的质量和大小R ~10-10 m , N A =6.022⨯1023mol -1,1u=1.6605655⨯10-27kg2、原子核式结构模型(1)汤姆孙原子模型(2)α粒子散射实验：装置、结果、分析(3)原子的核式结构模型(4)α粒子散射理论： 库仑散射理论公式：221212200cot cot cot 12422242C Z Z e Z Z e a b E m v θθθπεπε===⋅'⋅ 卢瑟福散射公式：222124401()4416sin sin 22Z Z e a d d dN N nAt ntN E A θθπεΩΩ'== 2sin d d πθθΩ=实验验证:1422sin ,,Z , ,2A dN t E n N d θρμ--'⎛⎫∝= ⎪Ω⎝⎭，μ靶原子的摩尔质量 微分散射面的物理意义、总截面 24()216sin 2a d d b db σθπθΩ==()022212244()114416sin 22Z Z e d a d E Sin σθσθθθπε⎛⎫≡== ⎪Ω⎝⎭ (5)原子核大小的估计: α粒子正入射（0180θ=）：：2120Z Z 14m c e r a E πε=≡ ,m r ～10－15－10－14m第一章自测题1. 选择题(1)原子半径的数量级是：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：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）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. 问用质子束所得结果是用α粒子束所得结果的几倍？ A. 1/4 B . 1/2 C . 1 D. 2(5)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.5.91010-⨯B.3.01210-⨯C.5.9⨯10-12D.5.9⨯10-14 (6)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.2 B.1/2 C.1 D .4(7)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. 16 B.8 C.4 D.2(8）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（9）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. 填空题（1）α粒子大角散射的结果证明原子结构为 核式结构 .（2）爱因斯坦质能关系为 2E mc = .（3）1原子质量单位（u ）= 931.5 MeV/c 2. (4) 24e πε= 1.44 fm.MeV. 3．计算题习题1-2、习题1-3、习题1-5、习题1-6.4．思考题1、什么叫α粒子散射？汤姆孙模型能否说明这种现象？小角度散射如何？大角度散射如何？2、什么是卢瑟福原子的核式模型？用原子的核式模型解释α粒子的大角散射现象。
[原子物理]复习的四个重点
![[原子物理]复习的四个重点](https://img.taocdn.com/s3/m/51172da2284ac850ad0242d6.png)
［原子物理］复习的四个重点“原子和原子核”一章是每年高考的必考内容，年年有试题涉及，是高考考查的热点。
在原子模型中，以玻尔理论和原子能级命题频率最高，在原子核组成、核能中，以衰变规律、核能计算命题频率最高，其它知识点尽管也时有出现，但命题频率较低。
因此，原子物理部分应以如下四个方面重点复习。
一. 玻尔模型、能级概念1. 原子能量的量子化：用n 表示量子数，E n 和E 1表示对应于n 的能级和基态，则有：E E n E eV n ==-121136/.，。
2. 跃迁假设：用h 表示普朗克常数，ν表示光子的频率，则有h E E m n m n ν=->()。
3. 原子跃迁的光谱线问题：一群氢原子可能辐射的光谱线条数为N C n n n ==-212()/。
例1. （2000年北京春考）根据玻尔理论，某原子的电子从能量为E 的轨道跃迁到能量为E’的轨道，辐射出波长为λ的光。
以h 表示谱朗克常量，c 表示真空中的光速，则E’等于（ ）A. E h c -λ/B. E h c +λ/C. E hc -/λD. E hc +/λ解析：根据玻尔理论，原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射（或吸收）一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即h E E ν=-'，又光在真空中传播时λν=c /，联立得E E hc '/=-λ。
选项C 正确。
例2. （2000年吉林理科综合）氢原子的基态能量为E 1。
下列四个能级图中能正确代表氢原子能级的是（ ）解析：根据能级公式E E n n =12/，易知C 图正确。
例3. （高考题）图2给出氢原子最低的四个能级。
氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子的频率最多有________种，其中最小的频率等于________Hz （保留两位数字）。
解析：氢原子最低的四个能级之间的辐射跃迁如图3所示，由图可知最多有6种方式[/()/()/]N C n n n ==-=-=21244126，因此辐射光子的能量h ν最多有6种，对应的频率也有6种，其中从n =4跃迁到n =3能级时原子辐射能量最小，光子的频率最小，依玻尔理论：ν=-=---⨯⨯⨯=⨯--()/[.(.)]./(.).E E h H z 431934140851591610663101610注：若给定的原子不是一群而是一个，在计算可能辐射的光谱线条数时不能利用N n n =-()/12计算。
原子物理学期末总复习
能级跃迁选择定则:
即 li 奇数 l’ i 偶数
对L S耦合：S 0; L 0,1; J 0,1( J 0 J ' 0除外) J 0,1( J 0 J ' 0除外) 对j j耦合：j 0,1;
跃迁还需满足初末态宇 称相反，
11. 碱金属原子能级的双重结构是由于下面的原因产生 : [ D] （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。
12.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：[ B ] （A）（1），（2）; （B）（3）,（4）; （C）（2）,（4）; （D）（1）,（3）.
多电子原子
电子组态: n1l1n2l2原子态(n1l1n2l2)2s+1Lj 电子组态的耦合方式:L-S耦合, j-j耦合 核外电子排布规则:泡利原理和能量最低原理 泡利不相容原理：在一个原子中不可能有两个或者两个 以上的电子具有完全相同的四个量子数（n,l,ml,ms）。 换言之，原子中的每一个状态只能容纳一个电子.
5. 一次电离的氦离子（ He+ ）处于 n=2 的激发态，根据波 尔理论，能量E为 [ C ] (A)-3.4eV ( B) -6.8eV ( C) -13.6eV (D) -27.2eV
6．夫兰克—赫兹实验证明了[ B ] (A)原子内部能量连续变化 (B)原子内存在能级 (C)原子有确定的大小 (D)原子有核心
16.处于L=3, S=2原子态的原子,其总角动量量子数J的可能 取值为:[ B ] (A) 3, 2,1; (B) 5, 4, 3, 2, 1; (C) 6, 5, 4, 3; (D) 5/2, 4/2, 3/2, 2/2, 1/2。
2025年高考物理一轮总复习(提升版)第十六章原子物理学第2讲原子结构
最大
C. 有3种频率的光子能使金属钠产生光电效应
D. 用0.85 eV的光子照射，能使氢原子跃迁到n＝
4激发态
目录
高中总复习·物理(提升版)
解析：
氢原子从n＝3跃迁到n＝1放出的光电子能量最大，根据
Ek＝E－W0，可得此时最大初动能为Ek＝9.8 eV，故A错误；根据p
ℎ
ℎ
＝ ＝ ，E＝hν，又因为从n＝3跃迁到n＝1能级放出的光子能量最
场中受洛伦兹力作用，要发生偏转，故D错误；当不加电场和磁场
时，电子所受的重力可以忽略不计，因而不发生偏转，故A正确。
目录
高中总复习·物理(提升版)
2. 【α粒子散射实验】关于α粒子散射实验，下述说法中正确的是（
）
A. 在实验中观察到的现象是绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来方
向前进，少数发生了较大偏转，极少数偏转超过90°，有放出的光子动量最大，故B正确；
大量氢原子从n＝3的激发态跃迁基态能放出C32 ＝3种频率的光子，
其中从n＝3跃迁到n＝2放出的光子能量为ΔEk＝3.4 eV－1.51 eV＝
1.89 eV＜2.29 eV，不能使金属钠产生光电效应，其他两种均可
以，故C错误；由于从n＝3跃迁到n＝4能级需要吸收的光子能量为
手进行了用α粒子轰击金箔的实验，实验发现绝大多数α粒子
穿过金箔后基本上仍沿
原来 方向前进，但有少数α粒子发
生了大角度偏转，极少数α粒子偏转的角度甚至大于90°，也
就是说它们几乎被“撞”了回来。
（3）原子的核式结构模型：在原子中心有一个很小的核，原子全
部的
正电荷 和几乎全部
的电子在核外空间绕核旋转。
端的P1点
原子物理学复习共17页文档
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
原子物理学复习•来自6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
2024高考物理一轮复习--原子物理学专题(一)--光电效应、波粒二象性专题
光电效应、波粒二象性一、光电效应1．对光电效应的四点提醒(1)能否发生光电效应，不取决于光的强度而取决于光的频率．(2)光电效应中的“光”不是特指可见光，也包括不可见光．(3)逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关．(4)光电子不是光子，而是电子．2．两条对应关系(1)光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流大；(2)光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大．3．定量分析时应抓住三个关系式(1)爱因斯坦光电效应方程：E k＝hν－W0.(2)最大初动能与遏止电压的关系：E k＝eU c.(3)逸出功与极限频率的关系：W0＝hνc.4．区分光电效应中的四组概念(1)光子与光电子：光子指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电；光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子，其本质是电子．(2)光电子的动能与光电子的最大初动能：电子吸收光子能量后，一部分克服阻碍作用做功，剩余部分转化为光电子的初动能，只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大初动能．(3)光电流和饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关．(4)入射光强度与光子能量：入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量．5．光电管上加正向与反向电压情况分析(1)光电管加正向电压时的情况①P右移时,参与导电的光电子数增加;①P移到某一位置时,所有逸出的光电子恰好都参与了导电,光电流恰好达到最大值;①P再右移时,光电流不再增大。
(2)光电管加反向电压时的情况 ①P 右移时,参与导电的光电子数减少;①P 移到某一位置时,所有逸出的光电子恰好都不参与导电,光电流恰好为0,此时光电管两端加的电压为遏止电压; ①P 再右移时,光电流始终为0。
二、光电效应的图象问题图象名称图线形状由图线直接(间接)得到的物理量最大初动能E k 与入射光频率ν的关系图线①极限频率：图线与ν轴交点的横坐标νc ①逸出功：图线与E k 轴交点的纵坐标的值 W 0＝|－E |＝E①普朗克常量：图线的斜率k ＝h颜色相同、强度不同的光，光电流与电压的关系①饱和光电流I m ：电流的最大值 ①最大初动能：E km ＝eU c颜色不同时，光电流与电压的关系①遏止电压U c1、U c2 ①饱和光电流①最大初动能E k1＝eU c1，E k2＝eU c2遏止电压U c 与入射光频率ν的关系图线①截止频率νc ：图线与横轴的交点①遏止电压U c ：随入射光频率的增大而增大①普朗克常量h ：等于图线的斜率与电子电量的乘积，即h ＝ke .(注：此时两极之间接反向电压)三、光的波粒二象性和物质波1．从数量上看个别光子的作用效果往往表现为粒子性，大量光子的作用效果往往表现为波动性。
高考原子物理学复习指要
高考原子物理学复习指要
原子物理学是物理学中极其重要的一门学科，学习掌握它的知识点对学习物理学有着重要价值，高考复习时也应该给它足够重视。
下面就为大家总结原子物理学的复习指要，希望对广大即将参加高考的考生有所帮助：
首先，需要大家了解原子物理学中基本概念和普通概念，如元素的定义、元素周期表、原子尺度及层次结构，电子配置及稳定性等。
此外，对量子物理学的掌握也很重要，其中包括量子数的概念、哈密顿量及其重要性质、积分及其物理意义等。
其次，要掌握原子物理学中相关实验，如量子力学实验、衰变实验及其机制，原子散射实验及其机制等。
此外，还需要掌握原子物理学中相关理论，如夸克理论、薛定谔方程的几何解释，微粒质子的关系及它们的模型等。
最后，考生还需要不断学习练习，将所学习的知识点反复搭配练习，并根据题目、答案的特点进行模拟解答，以便掌握原子物理学的概念，做到考试中能熟练应用。
针对原子物理学这门学科，考生要在复习时执行上述指引，总结主要知识点，不断思考所学，名师点拨，结合练习，才能在考试中取得良好成绩。
原子物理复习总结
原子物理学总复习总结一、原子物理学发展中重大事件1.1897年汤姆孙通过阴极射线管实验发现电子，从而打破了原子不可分的神话，并提出关于原子结构的“葡萄干面包”模型。
2.1900年普朗克提出能量量子化假说，解释黑体辐射问题。
3.1905年爱因斯坦提出光量子假说，并用以解释光电效应。
4.1910年密立根采用“油滴实验”方法精确地测定了电子的电荷，并发现电荷是量子化的。
5.1908年卢瑟福的学生盖革-马斯顿在 粒子散射实验中发现大角度散射现象，1911年卢瑟福基于此实验提出原子的核式结构模型，从而否认了汤姆孙的模型。
但是这种核式结构模型不能解释原子的稳定性、同一性和再生性。
6.1913年波尔为了解释氢原子光谱提出氢原子理论模型，提出三个基本假设：定态理论、能级跃迁条件和轨道量子化条件，可以解释氢原子和类氢原子的光谱。
7.1914年为了验证波尔的能级理论，弗兰克-赫兹实验用电子轰击汞原子，证明了能级的存在，即原子内部定态的能量是量子化的。
8.1916年索末菲将波尔的圆形轨道推广为椭圆轨道理论，并引入相对论修正.9.1921年施特恩-盖拉赫提出一个能直接显示原子轨道角动量空间量子化的实验方案，用银原子束通过不均匀磁场，原子磁矩在不均匀磁场中受磁力，力的大小和方向与原子磁矩空间取向有关。
10.1925年乌伦贝克和古兹密特提出电子自旋假设，电子自旋的引入可以解释碱金属双线结构、赛曼效应和施特恩-盖拉赫实验。
11.1925年泡利提出泡利不相容原理。
提出了多电子原子中电子的排列规则问题。
此定理对费米子系统成立，但是对于玻色子系统不成立。
二、 基本物理规律、定理和公式1.库仑散射公式：,22θctg a b = 为库仑散射因子其中Ee Z Z a 02214πε≡，为散射角参数，为瞄准距离，或者碰撞θb 2.卢瑟福公式：微分散射截面：2sin 16')()(42θθσθσa Nntd dN d d C =Ω=Ω=物理意义：α粒子散射到θ方向单位立体角内每个原子的有效散射截面.3.原子核大小的估计（即入射粒子与原子核的最小距离）：a r =min4.光电效应：221m mv h +=φν 其中00λνφc h h ==为金属的结合能（脱出功），0ν和0λ分别为金属的红限频率和波长，2021m mv eV =，0V 为遏制电压。
原子物理学复习题
原子物理学复习题# 原子物理学复习题## 一、基本概念1. 原子模型的发展：- 描述汤姆森模型、卢瑟福模型和玻尔模型的主要特点。
2. 量子数：- 解释主量子数、角动量量子数和磁量子数的概念及其物理意义。
3. 波函数和概率密度：- 描述波函数在量子力学中的作用以及如何通过波函数计算电子在原子内的概率密度分布。
4. 泡利不相容原理：- 阐述泡利不相容原理的内容及其对原子结构的影响。
## 二、原子光谱1. 发射光谱与吸收光谱：- 区分发射光谱和吸收光谱，并解释它们在原子物理学中的应用。
2. 巴尔末系和莱曼系：- 描述氢原子光谱的巴尔末系和莱曼系，并解释它们如何与能级跃迁相关。
3. 精细结构和超精细结构：- 解释原子光谱中的精细结构和超精细结构现象及其原因。
## 三、原子核物理1. 核力的性质：- 描述核力的短程、饱和性和交换对称性等特性。
2. 核衰变类型：- 列举并解释α衰变、β衰变和γ衰变的特点。
3. 核反应：- 描述核反应的一般过程，包括核裂变和核聚变。
## 四、量子力学基础1. 海森堡不确定性原理：- 阐述海森堡不确定性原理的内容及其在量子力学中的重要性。
2. 薛定谔方程：- 解释薛定谔方程的形式和物理意义。
3. 量子态的叠加原理：- 描述量子态叠加原理及其在量子计算中的应用。
## 五、原子结构与化学键1. 电子排布与元素周期表：- 描述电子在原子中的排布规律以及元素周期表的结构。
2. 离子键、共价键和金属键：- 区分离子键、共价键和金属键，并解释它们在物质结构中的作用。
3. 分子轨道理论：- 简述分子轨道理论的基本原理及其在化学中的应用。
## 六、实验方法1. 光谱分析：- 描述光谱分析在原子物理学中的应用，包括发射光谱和吸收光谱分析。
2. 粒子加速器：- 解释粒子加速器的工作原理及其在高能物理实验中的重要性。
3. 核磁共振（NMR）：- 描述核磁共振的原理和它在化学和医学中的应用。
## 七、原子物理学的应用1. 半导体物理学：- 简述半导体物理学的基本原理及其在电子器件中的应用。
原子物理复习
1.同位素：一些元素在元素周期表中处于同一地位，有相同原子序数，这些元素别称为同位素。
2.类氢离子：原子核外只有一个电子的离子，这类离子与氢原子类似，叫类氢离子。
3.电离电势：把电子在电场中加速，如使它与原子碰撞刚足以使原子电离，则加速时跨过的电势差称为电离电势。
4.激发电势：将初速很小的自由电子通过电场加速后与处于基态的某种原子进行碰撞，当电场电压升到一定值时，发生非弹性碰撞，加速电子的动能转变成原子内部的运动能量，使原子从基态激发到第一激发态，电场这一定值的电压称为该种原子的第一激发电势5.原子空间取向量子化：在磁场或电场中原子的电子轨道只能取一定的几个方向，不能任意取向，一般的说，在磁场或电场中，原子的角动量的取向也是量子化的。
6.原子实极化：当价电子在它外边运动时，好像是处在一个单位正电荷的库伦场中，当由于价电子的电场的作用，原子实中带正电的原子核和带负电的电子的中心会发生微小的相对位移，于是负电的中心不再在原子核上，形成一个电偶极子，这就是原子实的极化。
7.轨道贯穿：当电子处在原子实外边那部分轨道时，原子实对它的有效电荷数Z是1，当电子处在穿入原子实那部分轨道时，对它起作用的有效电荷数Z就要大于1。
8. 有效电荷数：9. 电子自旋：电子既有某种方式的转动而电子是带负电的，因而它也具有磁矩，这个磁矩的方向同上述角动量的方向相反。
从电子的观点，带正电的原子实是绕着电子运动的，电子会感受到一个磁场的存在，电子既感受到这个磁场，它的自旋取向就要量子化。
（电子内禀运动或电子内禀运动量子数的简称） 10.磁矩：11.旋磁比：粒子磁动量和角动量的比值。
12.拉莫尔进动：是指电子、原子核和原子的磁矩在外部磁场作用下的进动。
13.拉莫尔频率：f=4ππmveB ，式中e 和m 分别为电子的电荷和质量，μ为导磁率，v 为电子的速度。
该频率被称为拉莫尔频率14.朗德g 因子： 磁矩jp me 2gj=μ对于单个电子：)1(2)1()1()1(1++++-++=j j s s l l j j g对于LS 耦合：式子中的L ，S ，J 是各电子耦合后的数值15.塞曼效应：当光源放在足够强的磁场中，所发出光谱的谱线会分裂成几条，而且每条谱线的光是偏振的。
原子物理学复习总结提纲
原子物理学复习总结提纲I.引言
A.原子物理学概述
B.原子结构的发现历程
II.原子结构
A.原子的基本组成
B.原子的大小和质量
C.原子核的结构
1.质子和中子
2.原子核的稳定性和不稳定性
D.原子壳层结构
1.电子的概念和特性
2.原子层能级
3.壳层填充规则
III.原子光谱
A.光的性质和特性
B.原子光谱的产生机制
C.原子发射光谱
1.电子激发
2.原子的激发态和基态
3.能级跃迁和发射光谱
D.原子吸收光谱
1.光的吸收和衰减
2.能级跃迁和吸收光谱IV.原子核物理学
A.原子核的性质和特性
B.原子核的稳定性和放射性
1.放射性的概念和分类
2.放射性衰变的过程和特征
C.核反应和核能
1.核反应的概念和条件
2.核能及其应用
V.原子物理学的应用
A.核技术与核工程
1.核裂变与核聚变
2.核电站和核燃料循环
B.医学影像学和放射治疗
1.X射线和CT扫描
2.放射治疗的原理和应用
C.等离子体物理学
1.等离子体的概念和性质
2.等离子体的应用和研究VI.总结
A.原子物理学的重要性和意义
B.原子物理学的发展前景
C.总结复习要点。
(完整版)原子物理学复习
第一章 原子的基本状况一、学习要点1．原子的质量和大小,R ~ 10-10 m , N o =6.022×1023/mol2．原子核式结构模型 (1)汤姆孙原子模型(2)α粒子散射实验：装置、结果、分析 (3)原子的核式结构模型 (4)α粒子散射理论： 库仑散射理论公式：(5)原子核大小的估计 (会推导): 散射角θ：),2sin11(Z 241220θπε+⋅=Mv e r mα粒子正入射：2024Z 4Mv e r m πε=,m r ～10－15－10－14 m二、基本练习1．选择(1)原子半径的数量级是：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：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()(X)Au AA g M N ==12-27C 1u 1.6605410kg12==⨯的质量22012c 42v Ze b tgM θπε=存在小角散射(3)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. 问用质子束所得结果是用α粒子束所得结果的几倍？A. 1/4 B . 1/2 C . 1 D. 2 4一强度为I 的α粒子束垂直射向一金箔，并为该金箔所散射。
若θ=90°对应的瞄准距离为b ，则这种能量的α粒子与金核可能达到的最短距离为：A. b ; B . 2b ; C. 4b ; D. 0.5b 。
2．简答题（1）简述卢瑟福原子有核模型的要点.（2）简述α粒子散射实验. α粒子大角散射的结果说明了什么？ 3．褚书课本P 20－21：（1）.（2）.（3）；第二章 原子的能级和辐射一、学习要点：1.氢原子光谱：线状谱、4个线系（记住名称、顺序）、广义巴尔末公式)11(~22nmR -=ν、光谱项()2nR n T =、并合原则：)()(~n T m T -=ν2.玻尔氢原子理论：(1)玻尔三条基本假设的实验基础和内容（记熟）(2)圆轨道理论（会推导）：氢原子中假设原子核静止，电子绕核作匀速率圆周运动02200202220A529,04,Z Z 4≈===e m a n a n e m r e e n πεπε;13714,Z Z 40202≈===c e n c n e c e n πεααπευ；()n hcT n hc R n e m E e n --=-=∞2222422Z 2Z )41(πε，n ＝１.2.3……(3)实验验证：（a ）氢原子4个线系的形成)11(Z ~,)4(222232042n m R ch e m R e -==∞∞νπεπ (会推导）非量子化轨道跃迁)(212n E E mv h -+=∞ν （b ）夫－赫实验：装置、.结果及分析；原子的电离电势、激发电势3.类氢离子（+++Li ,He ,正电子偶素.-μ原子等）(1) He +光谱:毕克林系的发现、波数公式、与氢原子巴耳末系的异同等(2)理论处理（会推导）：计及原子核的运动，电子和原子核绕共同质心作匀速率圆周运动ee m M m M +⋅=μ, 正负电荷中心之距Ze n r n 22204μπε =.能量224222Z )41(n e E n μπε-=，里德伯常数变化Mm R R eA +=∞11重氢（氘）的发现 4.椭圆轨道理论索末菲量子化条件q q n h n pdq ,⎰=为整数a nn b n e m a n e m E n p e n ϕϕϕπεπε==-==,Z 4,2Z )41(,222022422，n n n ,,3,2,1;,3,2,1 ==ϕn 一定，n E 一定，长半轴一定，有n 个短半轴，有n 个椭圆轨道（状态），即n E 为n 度简并。
原子物理学复习资料
原子物理学复习资料原子物理学总复习指导名词解释：光谱，氢原子线系，类氢离子，电离电势，激发电势，原子空间取向量子化，原子实极化，轨道贯穿，有效电荷数，电子自旋，磁矩，旋磁比，拉莫尔进动，拉莫尔频率，朗德g因子，电子态，原子态，塞曼效应，电子组态，LS耦合，jj耦合，泡利原理，同科电子，元素周期表，壳层，原子基态，洪特定则，朗德间隔定则数据记忆：电子电量，质量，普朗克常量，玻尔半径，氢原子基态能量，里德堡常量，hc，?c，玻尔磁子，拉莫尔进动频率著名实验的内容、现象及解释：α粒子散射实验，夫兰克—赫兹实验，施特恩—盖拉赫实验，碱金属光谱的精细结构，塞曼效应，反常塞曼效应，康普顿效应理论解释：（汤姆逊原子模型的不合理性），卢瑟福核式模型的建立、意义及不足，玻尔氢原子光谱理论的建立、意义及不足，元素周期表计算公式：氢原子光谱线系，玻尔理论能级公式、波数公式，角动量表达式及量子数取值（l，s，j），LS耦合原子态，朗德间隔定则，g因子，塞曼效应，原子基态谱线跃迁图：氢原子谱线跃迁、类氢原子谱线跃迁，碱金属原子能级跃，精细结构，塞曼效应；电子态及组态、原子态表示，选择定则，1.同位素：一些元素在元素周期表中处于同一地位，有相同原子序数，这些元素别称为同位素。
2.类氢离子：原子核外只有一个电子的离子，这类离子与氢原子类似，叫类氢离子。
3.电离电势：把电子在电场中加速，如使它与原子碰撞刚足以使原子电离，则加速时跨过的电势差称为电离电势。
4.激发电势：将初速很小的自由电子通过电场加速后与处于基态的某种原子进行碰撞，当电场电压升到一定值时，发生非弹性碰撞，加速电子的动能转变成原子内部的运动能量，使原子从基态激发到第一激发态，电场这一定值的电压称为该种原子的第一激发电势5. 原子空间取向量子化：在磁场或电场中原子的电子轨道只能取一定的几个方向，不能任意取向，一般的说，在磁场或电场中，原子的角动量的取向也是量子化的。
原子物理期末复习
《原子物理学》(Atomic Physics)
期末复习
三、玻尔理论
概念。 三个假设：定态假设、频率条件、角动量量子化。 玻尔第一轨道半径、氢原子基态能量（记忆）。 精细结构常数 四、线系限 含义（结合里德伯公式）。对应的能量就是电离能。 相关计算。 里德伯常数的变化特点。
1 4 0hc 137
一、单选题
二、填空题
（2X15=30分）
（2X10=20分）
三、判断题
四、计算题
（2X10=20分）
（10X3=30分）
《原子物理学》(Atomic Physics)
期末复习
第四章 原子的精细结构：电子的自旋
一、碱金属原子光谱（以锂原子光谱为例） 主线系 第二辅线系 第一辅线系 柏格曼线系 碱金属光谱项
p
% n 2S nP
% n 2P nS
n 2,3,L n 3, 4,L n 3, 4,L
期末复习
二、泡利不相容原理
1、概念表述。 2、四量子数的取值及各状态下波函数的数量 3、同科电子形成的原子态特点 三、元素周期表 1、原子核外电子排布规律。 2、每个壳层能容纳的最大电子数。 3、基态的原子态符号。 4、利用洪特定则判断原子基态原子态。
《原子物理学》(Atomic Physics)
s
d
% n 2 P nD
f
% n 3D nF
n 4,5,L
T R n*2
各个线系的名称以及对应的跃迁 计算相应的波长、线系限、电离能、光谱项、量子缺等。
《原子物理学》(Atomic Physics)
期末复习
二、角动量量子数、磁量子数的计算
v v v J S L
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第一章 原子的基本状况一、学习要点1．原子的质量和大小,R ~ 10-10 m , N o =×1023/mol2．原子核式结构模型 (1)汤姆孙原子模型(2)α粒子散射实验：装置、结果、分析 (3)原子的核式结构模型 (4)α粒子散射理论： 库仑散射理论公式：(5)原子核大小的估计 (会推导): 散射角θ：),2sin11(Z 241220θπε+⋅=Mv e r mα粒子正入射：2024Z 4Mv e r m πε= ,m r ～10－15－10－14 m二、基本练习1．选择(1)原子半径的数量级是： A ．10－10cm; C. 10-10m(2)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()(X)Au AA g M N ==12-27C 1u 1.6605410kg12==⨯的质量22012c 42v Ze b tgM θπε=角散射(3)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. 问用质子束所得结果是用α粒子束所得结果的几倍 A. 1/4 B . 1/2 C . 1 D. 24一强度为I 的α粒子束垂直射向一金箔，并为该金箔所散射。
若θ=90°对应的瞄准距离为b ，则这种能量的α粒子与金核可能达到的最短距离为：A. b ; B . 2b ; C. 4b ; D. 。
2．简答题（1）简述卢瑟福原子有核模型的要点.（2）简述α粒子散射实验. α粒子大角散射的结果说明了什么 3．褚书课本P 20－21：（1）.（2）.（3）；第二章 原子的能级和辐射 一、学习要点：1.氢原子光谱：线状谱、4个线系（记住名称、顺序）、广义巴尔末公式)11(~22nmR -=ν、光谱项()2n R n T =、并合原则：)()(~n T m T -=ν2.玻尔氢原子理论：(1)玻尔三条基本假设的实验基础和内容（记熟）(2)圆轨道理论（会推导）：氢原子中假设原子核静止，电子绕核作匀速率圆周运动02200202220A 529,04,Z Z 4≈===e m a n a n e m r e e n πεπε;13714,Z Z 40202≈===c e n c n e c e n πεααπευ； ()n hcT n hc R n e m E e n --=-=∞2222422Z 2Z )41(πε，n ＝１.……(3)实验验证：（a ）氢原子4个线系的形成)11(Z ~,)4(222232042n m R ch e m R e -==∞∞νπεπ (会推导）非量子化轨道跃迁)(212n E E mv h -+=∞ν （b ）夫－赫实验：装置、.结果及分析；原子的电离电势、激发电势 3.类氢离子（+++Li ,He ,正电子偶素.-μ原子等）(1) He +光谱:毕克林系的发现、波数公式、与氢原子巴耳末系的异同等 (2)理论处理（会推导）：计及原子核的运动，电子和原子核绕共同质心作匀速率圆周运动ee m M m M +⋅=μ, 正负电荷中心之距Ze n r n 22204μπε =.能量224222Z )41(ne E n μπε-=，里德伯常数变化Mm R R eA +=∞11重氢（氘）的发现 4.椭圆轨道理论索末菲量子化条件q q n h n pdq ,⎰=为整数a nn b n e m a n e m E n p e n ϕϕϕπεπε==-==,Z 4,2Z )41(,222022422，n n n ,,3,2,1;,3,2,1 ==ϕn 一定，n E 一定，长半轴一定，有n 个短半轴，有n 个椭圆轨道（状态），即n E 为n 度简并。
二、基本练习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(n+1)/2 D .n(2)氢原子光谱赖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/R(3)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．3Rhc/4 B. Rhc 4e D. Rhc/e(4)欲使处于激发态的氢原子发出H线，则至少需提供多少能量（eV）α用能量为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）；(6)有速度为m/s⨯的自由电子被一质子俘获,放出一个光子而形成基106态氢原子,则光子的频率（Hz）为:A．⨯15；⨯15；⨯15；⨯16（7）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．3R/8 ∞R4 3∞R3∞R∞(8)象μ-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μ-原子，那么μ-原子基态轨道半径与相应的电子轨道半径之比为（μ-子的质量为m=206m e）206 (206)2(9)电子偶素是由电子和正电子组成的原子，基态电离能量为：B.+C.+ 根据玻尔理论可知，氦离子H e+的第一轨道半径是：A．2a B. 40a C. 0a/2 D. 0a/4(11）在H e+离子中基态电子的结合能是：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+中的电子由某个轨道跃迁到另一轨道，相应物理量可能发生的变化如下：A. 总能量增加，动能增加，加速度增加，线速度增加；B. 总能量增加，动能减少，加速度增加，线速度减少；C. 总能量减少，动能增加，加速度增加，线速度增加；D. 总能量减少，动能增加，加速度减少，线速度减少。
10.下图表示从基态起汞原子可能的某些能级（以eV 为单位），总能量为9eV的自由电子与处于基态的汞原子碰撞，碰撞之后电子所具有的能量（以eV为单位）可能值是什么（允许忽略汞原子动量的变化）。
能量（eV）-1.6-3.7-5.5-10.4基态A. , , ；B. , , ；C . , , ； D. , , 。
3．简答题（1）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.（2）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. （2000南开大学）（3）解释下列概念：光谱项、定态、简并、电子的轨道磁矩、对应原理. 4．计算题（1）为了将一次电离的氦离子激发到第二激发态，用一快速电子与氦离子相碰撞，试求电子的最小速度（设氦离子原先静止并处于基态）∆E = R He hcZ 2[1/121/32] = ⨯⨯9 =当E k ≥∆E 时, 其中E k = 12m e V 2, 能使He +激发到第二激发态V min = (2∆E /m e ) 1/2 = ⨯⨯) 1/2⨯3⨯108 = ⨯s -12正电子与电子相遇可形成一类氢结构的电子偶素。
已知正电子与电子的质量相等，电量相等但符号相反。
假设玻尔的氢原子理论对电子偶素适用，试计算其基态的能量与第一玻尔轨道半径（略去体系的整体运动）。
()E c 1212=-μα ,μ=12m e()E m c e 1212121213668=-⨯=-⨯=-α..eV eV r m a mm a e e e 1002252910=⨯==⨯-μ.nm．楮书P76--77 (1)(2) (4)(5)(6)(7) 第三章 量子力学初步 一、学习要点 1．德布罗意假设： (1)内容：ων ==h E,n k k hpλπλ2,===(2)试验验证：戴维孙—革末试验 电子 λ=VmeVh 26.122≈（Å）2．测不准关系：2≥∆⋅∆x p x , 2≥∆⋅∆E t ； 3量子力学对氢原子的处理 轨道角动量()1,,2,1,0,1-=+=n l l l pl，l 称为轨道角量子数，轨道角量子数l =0 1 2 3 4 … 电 子 态 s p d fg … 原 子 态S P D FG…能量()n hcT nhc R ne m E e n --=-=∞2222422Z 2Z )41(πε，n ＝１.……轨道投影角动量()l l l l m m pl l lz,1,,1,0,,1,,----== ，称轨道磁量子数，表征轨道角动量对外场方向的取向，轨道角动量对外场方向的投影图 描述电子空间运动的三个量子数l m l n ,,的名称、取值范围、所表征的物理量表达式二、基本练习 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 υ， p =λh ; =ω ，P=κ ; C. E=h υ ，p =λ ; D. E=ω ，p=λ(3)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 ．⨯； ； ⨯； (4）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； ； ； 3．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. 第四章 碱金属原子和电子自旋 一、学习要点1.碱金属原子光谱和能级(1)四个线系:主线系、第一辅线系（漫）、第二辅线系（锐）、柏格曼系（基）共振线、线系限波数、波数表达式 (2)光谱项()()222222Z Z nR nR n RnR T l σ-==∆-==**;σ-=∆-=∆-=**Z Z ,ll n nn n(3)起始主量子数Li:n=2 ; Na:n=3 ; K:n=4 ; Rb:n=5 ;Cs:n=6 ; Fr:n=7 (4)碱金属原子能级.选择定则1±=∆l(5)原子实极化和轨道贯穿是造成碱金属原子能级与氢原子不同的原因2．电子自旋(1)实验基础与内容：电子除具有质量、电荷外，还具有自旋角动量()21(,1=+=s s s p s 称自旋角量子数）和自旋磁矩B s s es p m e μμμ3,=-=. 自旋投影角动量21,±==s s sz m m p 称自旋磁量子数(2)单电子角动量耦合：总角动量()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=≠±=+=0,210,21,1l l l j j j p j，称总角量子数（内量子数、副量子数；总角动量的投影角动量()j j j j m m p j j jz ,1,,1,,----== ，称总磁量子数(3)描述一个电子的量子态的四个量子数：强场：s l m m l n ,,,；弱场：j m j l n ,,, 原子态（光谱项）符号 j s L n 12+S 态不分裂， ,,,,G F D P 态分裂为两层3．碱金属原子光谱和能级的精细结构： (1)原因：电子自旋—轨道的相互作用 (2)选择定则：1±=∆l ,1,0±=∆j画出锂、钠、钾原子的精细结构能级跃迁图 二.基本练习： 2.选择题：（1）单个f 电子总角动量量子数的可能值为： A. j =3,2,1,0； B .j=±3； C. j= ±7/2 , ± 5/2; D. j= 5/2 ,7/2（2）已知一个价电子的21,1==s l ,试由s l j m m m +=求j m 的可能值： A .3/2,1/2 ,-1/2 ,-3/2 ; B. 3/2 ,1/2 ,1/2, -1/2 ,-1/2,-3/2; C .3/2,1/2 ,0,-1/2, -3/2; D. 3/2,1/2 ,1/2 ,0,-1/2, -1/2,-3/2; （3）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.nP S -=2~ν； B. S nP 2~→=ν; C ．nP S →=2~ν; D ．S nP 2~-=ν （4）碱金属原子的光谱项为：=R/n 2; B .T=Z 2R/n 2; C .T=R/n *2; D. T=RZ *2/n *2（5）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（6）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 ． （9）钠原子基项3S 的量子改正数为，试确定该原子的电离电势：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(8)产生钠的两条黄谱线的跃迁是：2→2S1/2 , 2P1/2→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（9）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(10）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(11）如果l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.0∆l; D. 1==∆l=∆l或1; C. 1±∆l; B. 0=(12）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：A .32S1/2；2； C .32P1/2; D .32D3/2(13）下列哪种原子状态在碱金属原子中是不存在的：A .12S1/2; B. 22S1/2; C .32P1/2; D. 32S1/2(14）对碱金属原子的精细结构12S1/2 12P1/2, 32D5/2, 42F5/2,22D3/2这些状态中实际存在的是：2,32D5/2,42F5/2; 2 ,12P1/2, 42F5/2; 2,32D5/2,22D3/2; 2, 42F5/2,32D3/2（15）钠原子由nS 跃迁到3P 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（16）d 电子的总角动量取值可能为： A. 215,235; B . 23,215; C. 235,263; D. 2,63．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S 态不分裂， ,,,,G F D P 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（4）在强磁场下描述一个电子的一个量子态一般需哪四个量子数试写出各自的名称、.取值范围、力学量表达式在弱磁场下情况如何试回答上面的问题.（5）简述碱金属原子光谱的精细结构（实验现象及解释）.6.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.2/122/122/32/122P 2S P 2S →→n n7.处于2S 1/2的基态钾原子，在特斯拉的磁场中，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11.⨯1010Hz4．计算题1.褚书P143 ...第五章多电子原子一、学习要点1.氦原子和碱土金属原子：（1）氦原子光谱和能级（正氦（三重态）、仲氦（单态））（2）镁原子光谱和能级2.重点掌握L－S耦合3.洪特定则、朗德间隔定则、泡利不相容原理；4.两个价电子原子的电偶极辐射跃迁选择定则；5.复杂原子光谱的一般规律：位移律、交替律、三个电子的角动量耦合、普用选择定则（电子组态的跃迁选择定则，又称宇称跃迁选择定则，或拉波特定则；L-S耦合选择定则等）二、基本练习选择题(1)关于氦原子光谱下列说法错误的是：A.第一激发态不能自发的跃迁到基态；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(2)氦原子由状态1s2p 3P2,1,0向1s2s 3S1跃迁,可产生的谱线条数为：；；；(3)氦原子由状态1s3d 3D3,2,1向1s2p3P2,1,0跃迁时可产生的谱线条数为：；；；(4)氦原子有单态和三重态两套能级,从而它们产生的光谱特点是:A.单能级各线系皆为单线,三重能级各线皆为三线；B.单重能级各线系皆为双线,三重能级各线系皆为三线；C.单重能级各线系皆为单线,三重能级各线系皆为双线;D.单重能级各线系皆为单线,三重能级各线系较为复杂,不一定是三线.(5)下列原子状态中哪一个是氦原子的基态；; ; D．1S0;(6)氦原子的电子组态为n1pn2s,则可能的原子态：A.由于n不确定不能给出确定的J值,不能决定原子态；B.为n1pn2s 3D2,1,0和n1pn2s 1D1；C.由于违背泡利原理只存单态不存在三重态；D.为n1pn2s 3P2,1,0和n1pn2s 1P1.(7)C++离子由2s3p 3P2,1,0到2s3s 3S1两能级的跃迁,可产生几条光谱线A.６条；B．３条；C．２条；D．１条．(8)氦原子有单态和三重态,但1s1s3S1并不存在,其原因是:A.因为自旋为1/2,l1=l2=0 故J=1/2;B.泡利不相容原理限制了1s1s3S1的存在;C..因为三重态能量最低的是1s2s3S1;D.因为1s1s3S1和1s2s3S1是简并态(9)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.(10)若某原子的两个价电子处于2s2p组态,利用L－S耦合可得到其原子态的个数是：；; ; .(11)4D3/2 态的轨道角动量的平方值是：３ 2 ; ; ２ 2; D.２ 2(12)一个p电子与一个 s电子在L－S耦合下可能有原子态为：,1,2, 3S1 ; B.3P0,1,2 , 1S0; , 3P0,1,2 ; ,1P1(13)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：个；个；个；个；(14)电子组态2p4d所形成的可能原子态有：A．1P ３P １F ３F； B. 1P 1D 1F 3P 3D 3F;C．3F 1F; 1P 1D 3S 3P 3D.(15)硼（Z=5）的B+离子若处于第一激发态,则电子组态为：(16)铍（Be）原子若处于第一激发态,则其电子组态：；；;(17)若镁原子处于基态,它的电子组态应为：A．2s2s(18)今有电子组态1s2p,1s1p,2d3p,3p3s,试判断下列哪些电子组态是完全存在的:,1s1p ,2d3pC,2d3p,2p3s ,2p3s(19)电子组态1s2p所构成的原子态应为:A 1s2p1, 1s2p3P2,1,0,1s2p3S1C 1s2p1S0, 1s2p1P1 , 1s2p3S1 , 1s2p3P2,1,0;D. 1s2p1S0, 1s2p1P1(20)判断下列各谱项中那个谱项不可能存在:; 2; 2; 2(21)试判断原子态：1s1s3S1,1s2p3P2,1s2p1D1, 2s2p3P2中下列哪组是完全存在的A. 1s1s3S11s2p3P22s2p3P2 B .1s2p3P21s2p1D1C. 1s2p3P22s2p3P22s2p3P21s2p1D1(22)在铍原子中,如果3D1,2,3对应的三能级可以分辨,当有2s3d3D1,2,3到2s2p3P2,1,0的跃迁中可产生几条光谱线A．6(23)有状态2p3d3P2s3p3P的跃迁：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(24)已知Cl（Z=17）原子的电子组态是1s22s22p63p5,则其原子态是：2; 2 ; 2; 2(25) 原子处在多重性为5，J的简并度为7的状态,试确定轨道角动量的最大值：A. 6;B.12; C.3015; D.(26)试确定D3／2谱项可能的多重性：，3，5，7；，4，6，8；C．3，5，7；，4，6. (27)某系统中有三个电子分别处于s态.p态.d态,该系统可能有的光谱项个数是：A．7；；；(28)钙原子的能级应该有几重结构A．双重； B.一、三重； C.二、四重； D.单重29.碱金属原子形成精细结构光谱的选择定则为∆l=±1; ∆j=±,,01对于氢原子形成精细结构光谱的选择定则与上述选择定则A. 不同;B. 相同;C. ∆l相同, ∆j不同;D. ∆l不同, ∆j相同。