2000级原子物理学期末试题.

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?粒子源和散射靶的条件下观察到?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 C.1:4 D.1:8

2.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)?

A.13.6 B.12.09 C.10.2 D.3.4

3.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 4.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 1s2p1D1

C. 1s2p3P2 2s2p3P2 D.1s1s3S1 2s2p3P2 1s2p1D1 5.原子在6G3/2状态,其有效磁矩为:

A.

15515?B; B. 0; C. ?B; D. ??B 3226.氖原子的电子组态为1s22s22p6,根据壳层结构可以判断氖原子基态为: 1313

A.P1; B.S1; C .S0; D.P0 . 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?+衰变的条件是

A.M(A,Z)>M(A,Z-1)+me; B.M(A,Z)>M(A,Z+1)+2me; C. M(A,Z)>M(A,Z-1); D. M(A,Z)>M(A,Z-1)+2me

10.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?粒子散射实验中?粒子的____________________。 2.夫—赫实验的结果表明___________________________________。 3.如果原子处于2P1/2态,它的朗德因子g值为___________。 4.36Kr样品的原子核数N0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_________。

855.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:?s?1.35,?p?0.86,?d?0.01,求钠原子的电离电势.

②若不考虑精细结构,则钠原子自3D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(1D2?1P1) 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.

1

七、(7分)用?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:1H :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 3.2/3 4.N0/9

5.1s22s22p2 3P0 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

?1氢原子基态的能量E1????4??0??mee4??2?2 5分 ?2四、(15分)①已知:?s?1.35,?p?0.86,?d?0.01,钠原子的电离电势

U?Rhc?5.14V 5分 2?3??s?e②若不考虑精细结构,则钠原子自3D态向低能级跃迁时跃迁选择定则?l=?1,可发出3

~?3S?3P;锐线系一条:?~?3P?4S;漫线系一条:条谱线,其中主线系一条:?~?3P?3D,能级跃迁图如下。 5分 ?考虑精细结构,则钠原子自3D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?l=?1,?j?0,?1,能级跃迁图如下。

32D5/2 3D 32D3/2 4S

3P 3S

不考虑精细结构 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

42S1/2 32P3/2 32P1/2 32S1/2

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