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（）。

10．按相互作用分类，?粒子属于（）类.

三、问答题（共10分）

1.（4分）玻尔氢原子理论的定态假设.

2．（3分）何谓莫塞莱定律？

3．（3分）原子核反应的三阶段描述.

四、计算题（50分）

1．（10分）一个光子电离处于基态的氢原子，被电离的电子重新

和质子结合成处于第一激发态的氢原子，同时放出波长为626埃的

光子.求原入射光子的能量和自由电子动能.

2．（10分）钠原子3s和3p谱项的量子亏损分别为1.373和

0.883. 试确定钠原子的电离能和第一激发电势. （r=109735cm-1）

3．（10分）试讨论钠原子漫线系的一条谱线（2d3/2→2p1/2）在

弱磁场中的塞曼分裂，作出能级分裂跃迁图.

22224．（10分）11na的半衰期为2.6年.试求:(1)平均寿命和衰变

常数;(2)5mg11na减少到1mg

需要多长时间?(ln10=2.303,ln2=0.693)

5．(10分)试计算中子与17

8o核发生(n,2n)反应的反应能和阈能.

1615(m(17

8o)=16.999130u,m(8o)=15.994915u,m(8o)=15.003071u,mn=1.00 8665u)

试卷 b (聊师)

1. ?粒子以速率v0对心碰撞电荷数为z的原子核，?粒子所能达到

的离核的最小距离等于多少？

2．根据玻尔—索末菲理论，氢原子的主量子数n=3时，电子可能有几种不同形状的轨道，它们相应的轨道角动量，能量是否相等？

3. 单电子原子关于l ，j的电偶极跃迁定则是什么？

4．基态为4f3/2的钒原子，通过不均匀横向磁场将分裂为几束？基态钒原子的有效磁矩?j等于多少玻尔磁子?b?

5．试求出磷（p,z=15）.氯(cl,z=17)原子基态电子组态和基态谱项. 6．d电子与s电子间为ls耦合，试求出可能合成的总轨道角动量pl大小.

二、1．假定1h36cl分子的转动常数b=10.7cm-1，试计算最低的两个转动能级的能量(hc=12400ev?a)

2．已知59co的原子基态光谱项（仅与核外电子有关）为4f9/2，原子谱项的超精细结构分裂0

为8个成分。试确定co核的自旋pi的大小. 59

3．维持链式反应的条件是什么？

4．强子的夸克模型认为中子和介子是如何组成的？

三．一个动能为3.0ev的电子被氦核所俘获，并发出波长为2400埃的光子. 试问该电子被俘获到氦离子he+的哪个能级？试求he+离子由该能级跃迁到n=2的能级发出光子的波长. 四、1．39ca可发

生?+衰变，试求出所放出的?+粒子的最大动

能.(mca=38.970711u,m核=38。963709u,mec2=0.511mev)

2．用动能为的粒子轰击，观察到在方向上有动能为的质子出射. 试写出核反应方程式，并确定该反应的反应能.

3．he原子单一态1s3d1d2→1s2p1p1跃迁产生的谱线波长为6678.1埃. 在b=1.2t的磁场中

发生塞曼效应. 试问：(1)在垂直于b的方向观察时有几条谱线？波长各为多少？(2)迎着b

的方向观察时有几条谱线？波长各为多少？（hc=12400

ev?a,?b=5.79?10—15ev?t-1）0

试卷 c （山师）

下列数据供答题时使用：组合数

74bee24??0=1.44mev?fm , hc=12400 ev?a r?hc=13.6ev , 78li

原子质量mli=7.016005u 0原子质量m7be=7.016930u , h原子质量 mh=1007825u, 中子质量mn=1.008665u, 1u=931.5mev/c2一、根据基本粒子所参与的相互作用，可将基本粒子分为哪几类？