(完整版)原子物理学复习.doc
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201405
《原子物理》复习第一章 原子的位形：卢瑟福模型(1) 电子的电荷量e =__________；电子的质量m e =__________；质子的质量m p =___________；m e c 2=________eV ；m p c 2=______eV ；1eV=_______J ；1u=_______kg 。
(2) 质量数为A ，密度为ρ(g/cm 3)的原子，其质量m A =_______kg ，该原子的半径为r A =_________。
(3) 卢瑟福模型认为正电荷在原子中的分布：_________________________________________；汤姆逊模型认为正电荷在原子中的分布为：_________________________________。
(4) 库仑散射公式：2cot 2θa b =，其中cE e Z Z a 02214πε=称为__________，E c =______，称为入射粒子在质心系的动能；b 称为________，θ为_________。
(5) 动能为5MeV 的质子与He 原子发生散射，其瞄准距离为5fm ，则其散射角为_______。
(6) 卢瑟福散射公式：2sin d 42sin d sin 216'd 2242θπθθθπ--==a Nnt a ntN N (7) . 1-2,1-3,1-4,1-6第二章 原子的量子态：玻尔模型022202102222222410.126.136.13,)(21,6.13)(2121a Z n m m m eZ n r ncZ v m keV eV hc eV R R m m m hc c R m m m m eV n Z m m m n Z m m m c m n c Z E A e A A n n H H A e A A A Ae A e A A e A A e A e A n ⋅⋅+===⋅==⋅+==+=⨯+-=+-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-μπεααμμααμ. 2-1, 2-2, 2-3, 2-8 第三章 量子力学导论(1)德布罗意关系式λ=_________ (2) 四个量子数(n ,l ,m l ,m s )中，n 的物理意义是________，l 的物理意义是__________。
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）
原子物理复习参考word精品文档6页
2.1 试计算氢原子的第一玻尔轨道上电子绕核转动的频率、线速度和加速度。
解：电子在第一玻尔轨道上即年n=1。
根据量子化条件，可得：频率 21211222ma h ma nh a v πππν===速度：61110188.2/2⨯===ma h a v νπ米/秒 加速度：222122/10046.9//秒米⨯===a v r v w2.2 试由氢原子的里德伯常数计算基态氢原子的电离电势和第一激发电势。
解：电离能为1E E E i -=∞，把氢原子的能级公式2/n Rhc E n -=代入，得：Rhc hc R E H i =∞-=)111(2=13.60电子伏特。
电离电势：60.13==e E V i i 伏特 第一激发能：20.1060.134343)2111(22=⨯==-=Rhc hc R E H i 电子伏特 第一激发电势：20.1011==e E V 伏特2.3 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(22n hcR 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。
可见，具有12.5电子伏特能量的电子不足以把基态氢原子激发到4≥n 的能级上去，所以只能出现3≤n 的能级间的跃迁。
跃迁时可能发出的光谱线的波长为：5.1 e H 原子的两个电子处在2p3d 电子组态。
问可能组成哪几种原子态?用原子态的符号表示之。
已知电子间是LS 耦合。
解：因为21,2,12121====s s l l ，所以可以有如下12个组态：5.2 已知e H 原子的两个电子被分别激发到2p 和3d 轨道，器所构成的原子态为D 3，问这两电子的轨道角动量21l l p p 与之间的夹角，自旋角动量21s s p p 与之间的夹角分别为多少？解：（1）已知原子态为D 3，电子组态为2p3d因此，（2）而5.3 锌原子（Z=30）的最外层电子有两个，基态时的组态是4s4s 。
(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。
原子物理总复习
E = En,l + El ,s
En , l R = − hc 2 (n − ∆ l )
2 *4
Rhcα Z j ( j + 1) − l (l + 1) − s(s + 1) El ,s = 1 2 3 n l (l + )(l + 1) 2
5、碱金属原子态符号 、
n
2
2s+1
L
j
j=l+1/2 l j=l-1/2 l
锂原子能级图
光谱符号
主 线 系： 第二辅线系： 第二辅线系： 第一辅线系： 第一辅线系： 柏格曼系： 柏格曼系：
~ =2S − nP ν
~ = 2P − nS ν ~ = − nD ν
~ = 3D − nF ν
n = 2, 3, 4… n =3,4,5… n =3,4,5… n =4,5,6…
第一章
掌握α 1、掌握α离子散射实验现象和意义 现象：以小角散射为主，也存在大角散射。 现象：以小角散射为主，也存在大角散射。 意义： 意义：导致原子核式模型的提出 几个公式： 2、几个公式：
公式的物理意义：被每个原子散射到 公式的物理意义： 每个原子散射到 θ∼θ+d 之间的空心立体角d 内的α粒子， +dθ θ∼θ+dθ之间的空心立体角dΩ内的α粒子， 必定打在b db之间的 之间的d 必定打在b∼b-db之间的dσ这个环形带上 。
2
n r = rn = a1 Z
3、玻尔三个假设
定态假设 频率条件 角动量量子化
4、类氢离子能级和轨道半径公式
Z E n = E1 ⋅ 2 n
2
n r = rn = a1 Z
2
(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 。
原子物理学总复习
原子物理学总复习量子物理卢瑟福微分截面d dN c ( ) d Nntd 散射在某个范围内(θ1到θ2)的几率有效散射截面2d 2 b dba 2 d 16 Sin42dN ' 2 d nt d nt N 3 1 1 4 si n 22a 2 cos第十九章Ch2 原子的量子态量子物理玻尔理论：三步曲1.定态条件(量子态概念); 2.频率条件(量子跃迁); h 3.角动量量子化。
Ln nEn Em实验验证：1.夫兰克-赫兹实验：证实了量子态的存在；2.光谱：三类单电子体系~ 1 Z 2R 1 1 T( m ) T( n ) H 2 n2 m第十九章量子物理~ 1 Z 2R 1 1 T( m ) T( n ) H m 2 n2光谱项R T , E hcT 2 n*n , 碱金属n* n l Z对氢n* n, 类氢n*~ hc 物理量的关系E h hc第十九章量子物理氢光谱rn r1n2 , r1 0.053nm(n 1,2,3, )E1 13.6eVEn E1 n能量E2类氢离子光谱:n2 半径rn a1 ZhcR 2 Z 2 n线系n 4 n 3 n 2n第十九章量子物理E 0帕邢系巴耳末系莱曼系布拉开系n 1E碱金属光谱Li四个线系主线系，nP→2S, T2 s Tnp 主线系~ R R 2 (2 s ) (n p )2第十九章量子物理n 2, 3, 4, 基线系锐线系，nS→2P,又称第二辅线系线系T2 p Tnsn 3, 4, 5, n 3, 4, 5,锐线系漫线系漫线系，nD→2P,又称第一辅线系；线系T2 p Tnd基线系，nF→3D 又称柏格曼线系主线系系T3d Tnfn 4, 5, 6,第十九章量子物理mM Δ 几个光谱名词二体问题me→ M mRA线系限共振线主线rm Mme M r1 r1 (基态) M meR m 1 e M.典型题目：三种体系的光谱计算2-6~2-10,2-13~2-14第四章原子的精细结构第十九章量子物理碱金属精细结构史特恩―盖拉赫实验塞曼效应电子的自旋S基础：原子磁矩，空间量子化1.一个假设(核心)――电子的自旋第十九章量子物理它是与粒子运动状态无关的、粒子的内禀性特性。
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 =×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。
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 。
高三物理复习资料 原子物理基础知识.doc
高三物理复习资料 原子物理基础知识一、黑体和黑体辐射1．热辐射现象： 任何物体在 任何 温度下都要发射 各种 波长的电磁波，并且其辐射能量的大小及辐射能量按波长的分布都与 温度 有关，所以称为热辐射。
2.黑体：物体具有 辐射 能量的本领，又有吸收外界辐射来的能量的本领。
绝对黑体（简称“黑体”）是指能够完全吸收入射的各种（填“各种”或“部分”）波长电磁波而不发生反射的物体，而黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的 温度 有关。
3．实验规律：（1）随着温度的升高，黑体的辐射强度都有增加；（2）随着温度的升高，辐射强度的极大值向 波长较短 方向移动。
二、、光电效应现象 1、光电效应：光电效应：物体在光 包括 不可见光的照射下发射电子的现象称为光电效应。
2、光电效应的研究结论：① 任何 金属，都有一个极限频率，入射光的频率必须 大于 这个极限频率，才能产生光电效应； 低于 这个频率的光不能产生光电效应。
②光电子的最大初动能与入射光的强度 无关 ，只随着入射光频率的增大而 增大 。
③入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9s ；④当入射光的频率大于极限频率时，入射光的强度越强，单位时间内发射的电子数 越多 。
3、光电效应的应用：光电管：光电管的阴极表面敷有 碱 金属，对电子的束缚能力比较弱，在光的照射下容易发射电子，阴极发出的电子被阳极收集，在回路中形成电流，称为 光电流 。
注意：①光电管两极加上正向电压，可以增强光电流。
②光电流的大小跟入射光的强度和正向电压有关，与入射光的频率无关。
入射光的强度越大，光电流越大。
③遏止电压U 0。
回路中的光电流随着反向电压的增加而减小，当反向电压U 0满足：02max 21eU mv ，光电流将会减小到零，所以遏止电压与入射光的 频率 有关。
4、波动理论无法解释的现象：①不论入射光的频率多少，只要光强足够大，总可以使电子获得足够多的能量，从而产生光电效应，实际上如果光的频率小于金属的极限频率，无论光强多大，都不能产生光电效应。
原子物理学总复习
碱金属双线：原子中电子的自旋与轨道运动相互作用的结果。
磁场（内部）作用下将 具有势能
U s B
第十九章 量子物理 塞曼效应(重点):在均匀外磁场情况下的谱线分裂; 分裂间距由式 hv hv ( m2 g 2 m1 g1 ) B B
U B z B mg B B
1
类氢原子的原子序数:Z
1 2 nk nk 1 1 ~ v R Z n 2 n 2 ( ) 9+ 氖（Ze）Z=10， Ze 为类氢原子. Z Z 1 21 21 6 .56 nm X射线 2 10
重点
ch2，ch4，ch5 （ch6 ch1 ch3不考
考小题）
内 容 小 结 ch1原子模型
一、两个模型：汤姆孙的西瓜模型
第十九章 量子物理
卢瑟福模型：“行星”模型，核式模型 二、一个实验：粒子的大角散射 a a Z1Z 2e2 库仑散 库仑散射公式 b ctg 4 0 E 射因子 2 2
2 S 1
( s1s2 s3 )(l1l2l2 ) ( S , L) J
• 任意电子的 j-j 耦合 ( s1l1 )( s2l2 )( s3l3 ) ( j1 j2 j3 ) J
(3)能量的高低次序，间隔
第十九章 量子物理
洪特定则：对于同一电子组态形成的一组原子态 自旋量子数S不同时； S相同时 附则： 当同科电子数≤ (2l+1)时(半满以下)，正常次序；反之，倒序 能级间隔大小：在三重态中，一对相邻的能级之间的间隔与 J 值中两个较大的值的比值成正比。
1 m s , S向上， S与B同向 2
1 m s , S向下， S与B反向 2
(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
原子物理学(褚圣麟编著高等教育出版社)第一章 原子的基本状况1、α粒子散射实验结论p9：卢瑟福的α粒子散射实验观察到，绝大多数电子只有2~3度的偏转，有1/8000的α粒子偏转大于90°，其中有接近180°的。
2、卢瑟福散射公式p13：22224014sin 2Ze d Ωd Mv σθπε⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，d σ是立体角d Ω内每个原子的散射截面 dnd Ntnσ=；N 为薄膜中单位体积中原子的个数；t 为薄膜厚度；有n 个α粒子射到薄膜上，其中d n 个落在d Ω中第二章 原子的能级和辐射1、光谱的分类p23:（1）线装光谱：是原子所发的； （2）带状光谱：是分子所发的；（3）连续光谱：固体加热所发的，原子和分子在某些情况下也会发连续光谱。
2、波数p243、谱线系p25(m < n , m = 1,2,3…)，表示第m 条谱线到第n 条谱线的能量差；对于氢原子，Z = 1。
R 是里德伯常数，它由11/e R R m M∞=+确定，其中M 是原子核质量，m e 是绕核旋转的电子的质量.对于氢原子，R H = 1.09677576×107 m -1。
m = 1时的谱线系称为赖曼系；m = 2时的谱线系称为巴耳末系； m = 3时的谱线系称为帕邢系； m = 4时的谱线系称为布喇开系； m = 5时的谱线系称为普丰特系。
4、原子的能量p29：2hcRE n=-5、氢原子半径p3021n r a Z =，2012244h a meπεπ=.对于氢原子，a 1 = 0.529166×10-10m.6、氢原子能级p31212Z E E n =，2412202(4)me E hππε=-.对于氢原子，E 1 = -13.59 eV . 7、折合质量p39若不满足m << M ，则计算时的质量m 需要使用折合质量MmM mμ=+.8、电离电势（ionizing potential ）p46在赖曼系中取n = ∞求得，则电离电势为.9、激发电势（excitation potential ）p42原子由第m 条谱线激发到第n 条谱激发电势为.10、两个实验p42 p55：（1）夫兰克—赫兹实验证明原子能级的存在（2）史特恩—盖拉赫实验证明原子空间取向的量子化第三章 量子力学初步1、光子的能量p78E h ν=2、德布罗意（de Broglie ）波长p79h pλ=3、不确定性原理（Uncertainty principle ）p82/2p x ∆∆≥， /2E t ∆∆≥4、薛定谔方程（Schrodinger equation ）p89定态薛定谔方程（time-independent Schrodinger equation ）：5、球坐标下的薛定谔方程p1046、波函数必须满足的三个条件：有限；连续；单值（唯一） 7、五个量子数主量子数n = 1, 2, 3 ···角量子数l = 0, 1, 2 ··· (n - 1)角量子数在z 轴的分量（磁量子数）m l = 0, ±1, ±2, ··· ±l 自旋量子数s = 1/2自旋量子数在z 轴的分量m s = ±1/2第四章 碱金属原子和电子自旋1、四种线系2、锂(Li)3、钠(Na)4、碱金属的光谱项表达式*22(Δ)R RT n n ==- 5、原子实的极化和轨道贯穿使电子的能级偏低，其中轨道贯穿影响较大。
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
- 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)。
第一章原子的基本状况一、学习要点1．原子的质量和大小 , M (X)A( g)AuN AR ~ 10-10m , N o=6.022 ×1023/mol12 C的质量1.66054 10 -27 kg1u122．原子核式结构模型(1)汤姆孙原子模型(2)粒子散射实验：装置、结果、分析(3)原子的核式结构模型(4)粒子散射理论：1 2Ze2库仑散射理论公式：b40 M v2ctg2(5)原子核大小的估计 ( 会推导 ):2散射角： r m 1 2Z e2 (1 1 ),4 0 Mv0 sin24Z e2 － 15－14粒子正入射： r m 4 0 Mv02 , r m～10 －10 m二、基本练习1．选择(1)原子半径的数量级是：A．10－10cm; B.10 -8 m C. 10 -10 m D.10 -13 m(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180B. 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)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. 1/4 B . 1/2 C . 1 D. 24 一强度为 I 的粒子束垂直射向一金箔，并为该金箔所散射。
若=90°对应的瞄准距离为 b，则这种能量的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）简述粒子散射实验 . 粒子大角散射的结果说明了什么？3．褚书课本 P20－21：（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~ R( 12 12 ) 、m n光谱项 T n R2、并合原则：~ T (m) T (n)n2.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)道理（会推）：原子中假原子核静止，子核作匀速率周运4 2n 24 2 0 ;r n 02 n2 a0 , a0 0 0,529 A2m e Z e Z m e en4 e2 Ze cZ , e2 1 ；0 c n n 4 0 c 137E n ( 1 ) 2 m e Z2e4 R hcZ 2 hcT n ，n＝１.2.3 ⋯⋯4 0 2 2n 2 n 2(3)：（ a）原子 4 个系的形成R 2 2m e e4 , ~ R Z 2 ( 1 1 ) (会推）(4 0 )2 h3c m2 n 2非量子化道迁h 1 mv 2 (E E n )2（ b）夫－赫：装置、 .果及分析；原子的离、激3.离子（He ,Li,正子偶素 .原子等）(1)He+光 :克林系的、波数公式、与原子巴耳末系的异同等(2)理理（会推）：及原子核的运，子和原子核共同心作匀速率周运M m , 正荷中心之距r n 40 22 n 2eZ .M m e e能量 E n ( 1 ) 2 Z 2e4 ，里德伯常数化 R A R 14 0 2 2n2 1 m eM 重（）的4.道理索末菲量子化条件pdq n q h, n q 为整数1) 2 m e Z 2e 44 022, bn p n , E n (2 2 n 2 ,a2n a ， n 1,2,3, ; n 1,2,3, , n4 0mZenn 一定， E n 一定，长半轴一定， 有 n 个短半轴， 有 n 个椭圆轨道（状态），即 E n 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-1B .n(n-1)/2C .n(n+1)/2D .n(2)氢原子光谱赖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/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. RhcC.3Rhc/4eD. 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（ e V ）?A.13.6B.12.09C.10.2D.3.4(5)用能量为 12.7eV 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.3B.10C.1D.4(6)有速度为 1.875 106 m/s 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 ． 3.3 10 15 ； B.2.4 10 15 ；C.5.7 10 15 ；D.2.1 1016 .（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 ．3 R/8 B.3 R /4 C.8/3 R D.4/3 R(8)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=206m e）A.1/206B.1/(206)2C.206D.2062(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：A.-3.4eVB.+3.4eVC.+6.8eVD.-6.8eV(10)根据玻尔理论可知，氦离子H e+的第一轨道半径是：A ．2 a0 B. 4 a0 C. a0 /2 D.a0/4(11）在 H e+离子中基态电子的结合能是：A.27.2eVB.54.4eVC.19.77eVD.24.17eV(12)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10.He+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）。
A. 0.2, 1.4, 4.1；B. 2.3, 3.5, 4.1；C. 0.2, 2.3, 4.1；D. 1.4, 0.2, 3.5。
能量（eV）-1.6-3.7-5.5-10.4基态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 hcZ2[1/121/32] = 13.6 48/9 = 48.36eV当 E k E , 其中 E k =1m e V 2, 能使 He +激 到第二激2V min = (2 E /m e ) 1/2 = (2 48.36/(0.511 106)) 1/2 3 108 = 4.13 106m s -12 正 子与 子相遇可形成一 构的 子偶素。
已知正 子与 子的 量相等， 量相等但符号相反。
假 玻 的 原子理 子偶素适用， 算其基 的能量与第一玻 道半径 （略去体系的整体运 ）。
E 112,1 2cm e2E1 1 m c 21 136. eV68.eV12 2 e2r 1m e a 0m e a 0 529. 10 2 nm2m e．楮 P76--77(1)(2) (4)(5)(6)(7)第三章 量子力学初步一、学 要点1．德布 意假 ：(1)内容： E h , p h k,k2 n(2) ：戴 —革末子=h 12.26 2meV V（? ）2． 不准关系：xp x,t E；223 量子力学 原子的 理道角 量pl l 1 ,l0,1,2, , n 1， l 称 道角量子数，l道角量子数 l =01 2 3 4 ⋯子原子s p d f g⋯S P D F G⋯能量 E n ( 1 ) 2 m e Z2e4 R hcZ2 hcT n ，n＝１.2.3⋯⋯4 0 2 2 n2 n 2道投影角量 plz m l ,m l l , l 1 , ,0,1, ,l 1,l，称道磁量子数，表征道角量外方向的取向，道角量外方向的投影描述子空运的三个量子数n,l , m l的名称、取范、所表征的物理量表达式二、基本（1）了德布意假 ,戴—革末于 1927 年在晶体上做了子衍射从而明了：A. 子的波性和粒子性B. 子的波性C.子的粒子性D.所有粒子具有二性(2)德布意假可下列关系式：A .E=h，p=h; B.E=，P=; C. E=h，p=; D.E=，p=(3)使子的德布意假波100 埃 ,加多大的加速：A．11.51 106V ； B.24.4V ； C.24.4 105V； D.15.1V(4）如果一个原子于某能的10-7S,原子个能能量的最小不确定数量（以焦耳位）：A ．10-34； B.10-27； C.10-24；D.10-303．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22 nR R RZ R Z(2)光谱项 T; n n l , ZZn 22n 2n 2n lnl(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l 1(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 p ss s 1 , (s1称自旋角量子数）和自旋磁矩 s ep s , s 3 B .2m e自旋投影角动量 p sz m s , m s21称自旋磁量子数l 1 ,l 0(2)单电子角动量耦合：总角动量p j j j 1 , j 2 ，称总角1, l 02量子数（内量子数、副量子数；总角动量的投影角动量p jz m j , m j j , j 1 , , j 1, j ，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：n, l ,m l , m s；弱场：n, l , j, m j原子态（光谱项）符号n2 s 1L jS 态不分裂，P, D , F ,G,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：l 1 ,j 0, 1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l 1, s 1 2 ,试由m j m l ms求m j 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. ~2S nP ； B.~nP2S ; C ．~2S nP ;D．~nP2S（4）碱金属原子的光谱项为：A.T=R/n 2; B .T=Z 2R/n2; 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 ． 5.38V B.1.85V C.3.53V D.9.14V（9）钠原子基项 3S 的量子改正数为 1.37，试确定该原子的电离电势：A.0.514V;B.1.51V;C.5.12V;D.9.14V(7)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：A. 2P3/2→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. l 0 ;B. l 0 或1;C. l 1 ;D. l 1(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 .32S3/2； B.3P1/2.3P3/2； C .32P1/2.32P3/2; D .32D3/2.32D5/2(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. 32S1/2.32D5/2(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：A.1 2S1/2,32D5/2,42F5/2;B.12S1/2 ,12P1/2, 42F5/2;C.12P1/2,32D5/2 ,22D3/2;D.32D5/2, 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. 35 , 15 ; B . 15 , 3 ; C. 63 , 35 ; D.2 2 2 2 2 26 , 23．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，P, D , F , G,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.n2S1/ 22P3/ 2n 2S1/ 222 P1 / 27.处于2S1/2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11.1010Hz4．计算题1.褚书 P143 1.2..4.5.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；B.1s2p 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：A.0；B.2；C.3；D.1(3)氦原子由状态 1s3d 3D 3,2,1 向 1s2p 3P 2,1,0 跃迁时可产生的谱线条数为：A.3；B.4；C.6；D.5(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？1 1； B.3 1 3 1 D ．1A. PP ; C. S ;S ;(6)氦原子的电子组态为 n 1pn 2s,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 n 1pn 2s 3D 2,1,0 和 n 1pn 2s 1D 1；C.由于违背泡利原理只存单态不存在三重态；D.为 n 1pn 2s 3P 2,1,0 和 n 1pn 2s 1P 1.(7)C ++离子由 2s3p 3P 2,1,0 到 2s3s 3S 1 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31 并不存在 ,其原因是 : 1s1s SA. 因为自旋为 1/2,l1= l 2=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：A.1；B.3;C.4;D.6.(11)4D3/2态的轨道角动量的平方值是：A.- ３ 2 ;B.62;C.-２2;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：A.3P0,1,2, 3S1 ; B .3P0,1,2 , 1S0; C.1P1 , 3P0,1,2 ; D.3S1 ,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：A.4 个；B.9 个；C.12 个；D.15 个；(14)电子组态 2p4d 所形成的可能原子态有：A．1P３P１F３F； B. 1P 1D 1F 3P 3D 3F;C．3F 1F; D.1S 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：A.2s2pB.2s2sC.1s2sD.2p3s(16)铍（ Be）原子若处于第一激发态,则其电子组态：A.2s2s；B.2s3p；C.1s2p;D.2s2p(17)若镁原子处于基态 ,它的电子组态应为：A．2s2s B.2s2p C.3s3s D.3s3p(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 :A.1s2p ,1s1pB.1s2p,2d3pC,2d3p,2p3s D.1s2p,2p3s(19)电子组态 1s2p 所构成的原子态应为 :A 1s2p1, 1s2p3P2,1,0 B.1s2p1S0 ,1s2p3S1C1s2p1S0, 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:A.3F2;B.4P5/2;C.2F7/2;D.3D1/2(21)试判断原子态： 1s1s3S1,1s2p3P2,1s2p1D1, 2s2p3P2中下列哪组是完全存在的？A. 1s1s3S1 1s2p3P2 2s2p3P2 B .1s2p3P2 1s2p1D1C. 1s2p3P2 2s2p3P2D.1s1s3S1 2s2p3P21s2p1D1(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 B.3 C.2 D.9(23)有状态2p3d3P 2s3p3P 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：A.2P1/2;B.4P1/2 ;C.2P3/2;D.4P3/2(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. 15 ;D. 30(26)试确定 D3／2谱项可能的多重性：A.1，3，5，7；B.2，4，6，8；C．3，5，7；D.2，4，6.(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； B.17； C.8； D.18(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l1 ; j 0, 1 ,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。