近代物理試卷整合20131(共5份)

1、試卷一一、填空題（30分）1原子核外最外層的電子稱為_，其余的電子與原子核結成一個鞏固的集團稱為_。2玻爾原子理論的三個基本假設是:_、_ 、_。3X射線標識譜躍遷選擇定則為：_、_。4. 不確定關系的表述xpx_，tE_。5. 產生X射線的條件：_。6原子的3d次殼層一共可以填充_個電子。7每個主殼層最多填充_個電子。8史特恩蓋拉赫實驗結果表明，氫原子在磁場中只有兩個取向，這有力地證明了原子在磁場中取向是_。9巴爾末線系是氫原子的核外電子從n=_到n=_躍遷發(fā)出的譜線。二選擇題（30分）1證明微觀粒子波動性的試驗為：( )A 邁克爾遜莫雷實驗 B戴維孫革末實驗C康普頓效應實驗 D愛因斯坦光電

2、效應實驗2下列哪個原因導致堿金屬原子光譜的精細結構：( )A外磁場的影響 B 電子自旋軌道相互作用C軌道貫穿 D 原子實的極化3塞曼效應是由下列哪個原因引起的（ ）A加入外磁場影響 B軌道運動C自旋運動 D原子實的極化4原子核由那種粒子組成的（ ）A質子和中子 B中子和電子C夸克和中子 D電子與質子5泡利原理指出電子的下列哪四個量子數為不能同時相同：( ) A n,l,j,m B n,l,ml, mLC n,l,j, ms D n,l, ms , ml6波函數必須滿足一些條件：A收斂，連續(xù) B單值，連續(xù)C單值，有限，連續(xù) D單值，歸一化，連續(xù)7根據玻爾理論，當主量子數n增大時，電子能量將：(

3、)A 增大 B 減小 C不變 D不能確定8盧瑟福提出原子核式結構學說的根據是：應用粒子轟擊金箔的實驗中，發(fā)現粒子：（ ）A 全部穿過發(fā)生很小偏轉B 絕大數發(fā)生很大偏轉，甚至被彈回，只有少數被穿過C 絕大多數粒子穿過，只有少數發(fā)生很大偏轉，甚至極少被彈回D 全部發(fā)生很大偏轉9X射線是由（ ）電子之間躍遷產生的。A 內層 B 外層 C內層與外層 D不能確定10下列物體哪個是黑體：( )A 不輻射可見光的物體B 不輻射任何光線的物體C 不能反射可見光的物體D 在任何的溫度下，對任何波長的電磁波都完全吸收而無反射的物體11關于德布羅意假設說法正確的是（ ）A 任何物質都有波動和粒子性B 波長短的輻射有

4、粒子性C 波長長的輻射有粒子性D 宏觀物體無波動性12兩個電子的軌道角動量量子數分別為l1=2,l2=2，則其總的軌道角動量量子數可取數值為：( )A 0,1,2,3 B 0,1,2,3,4,5 C 0,1,2,3,4 D 2,3,4,513.塞曼效應中垂直于磁場方向觀測可以看到（ ）A，線 B線 C線 D觀測不到任何線14.夫蘭克-赫茲實驗證明: ( )A 原子核是由原子和中子構成的B 原子是穩(wěn)定的系統C 原子受到激發(fā)后處于各種能量一定的狀態(tài)，且這些狀態(tài)不連續(xù)D 原子核可以被分裂15.史特恩蓋拉赫實驗指出：( )A 電子的波動性 B 原子能量的量子化C 原子磁矩的空間量子化 D 原子核由核子

5、構成三計算題（40分）1（1）電子偶素是由一個正電子和一個負電子組成的束縛系統，試求出：基態(tài)電子的電離能（漢班）（2）已知Li原子光譜主線系最長波長為6707,輔線系系線波長3519。求Li原子的第一激發(fā)能和電離能。2.（1）鋅原子（Z=20）的最外層電子基態(tài)電子組態(tài)4s4s，當中一個電子被激發(fā)到4p態(tài)，求出LS耦合情況下兩種電子組態(tài)的原子態(tài)，畫出躍遷能級圖。（漢班）（2）Li原子基態(tài)項為2S.當把Li原子激發(fā)到3P態(tài)后，問當Li原子從3P激發(fā)向低能級躍遷時產生哪些譜線（不考慮精細結構）？3. 電子組態(tài)為pd的電子有較強的自旋軌道作用，導致j-j耦合，求出總角動量的可能值。若采用L-S耦合，則

6、總角動量又如何？請總結結論。第 頁 共 39 頁4. (1)鈉原子3p3S躍遷的精細結構為兩條，波長為1和2，試求出原子原能級2P3/2在磁場中分裂后最低能級與2P1/2分裂后的最高能級相合并時所需要的磁感應強度B.(漢班)(2)氦原子一條譜線()在磁場中分裂為幾條光譜線，MJ值分別為多少?作出躍遷能級圖。答案一、填空題：1.價電子，原子實2.定態(tài)理論頻率法則，對應原理3L=0,J=0，1，4./2, /2,5.內層電子產生空位6.10，7 2n2 ,8 量子化 9 2，1二選擇題1B2B3A4A5D6C7A8C9A10D11A12C13A14C15C三計算題1（1）E=hcT=0.513.6

7、=6.8eV3分(2) 第一激發(fā)電能： 3分電離能：4分2（1）4s4s 4s4p , ,3分，3分（2）產生：3p2s 3s2p4分3L-S耦合L=3,2,1 S=0,1 J=3,2,1;4,3,2;3,2,1;2,1,03分j-j耦合 j1=1/2,3/2;j2=3/2,5/2;J=3,2,1;4,3,2;3,2,1;2,1,03分j-j耦合與L-S耦合總角動量值相同。4分M4（1）3分3分（2）三條4分2007年近代物理學試卷 一、名詞解釋：（共10分，每小題2分）1平均結合能：2電子自旋：3聚 變：4內 變 換：5原子實模型：二、填空（12分，每空0。5分）1原子能反應堆是 裝置。2巴

8、爾末線系的波數表達式為 。3氫原子的基態(tài)能量為 ，電離能量為 。4波爾第一軌道半徑為a1，則二次電離的鋰離子的第二軌道半徑為 。5某種核的半衰期是10分種,這種核素的原子經過50分種之后仍存在的幾率是 。6 實驗，證明了電子具有波動性。7普朗克提出的量子假說，解決了經典物理在 問題上所遇到的困難。8測不準關系式為： 。9盧瑟福在粒子散射實驗的基礎上，提出了原子結構的“ ”模型。10原子光譜的精細結構是由于 相互作用引起的。11堿金屬原子的價電子處于n=3,l=1,其精細結構的狀態(tài)符號應為 ， 。12X射線譜分為 和 。13我們學過的原子核結構模型有 ， ， 。14衰變能譜是分立的，由此可以推斷

9、，原子核內存在 。15中子磁矩不為零，說明中子 。16核力的主要性質 ， ， ， 。三、選擇題：（38分，每題2分）1微觀粒子的狀態(tài)用波函數表示，對波函數的統計解釋是：（D ）A.表示微觀粒子在時刻的坐標位置；B.表示時刻，坐標處物質波的強度；C.表示時刻，坐標處物質波的振幅；D.表示微觀粒子時刻在處單位體積中出現的幾率。2單個d電子的總角動量數可能值為：（D ） A.2,3 B.3,4 C.5/2 ,7/2 D.3/2,5/23對于反常塞曼效應正確的描述應該是:（C ） A.堿金屬原子譜線在磁場中有可能發(fā)生反常塞曼效應,也有可能發(fā)生正常塞曼效應 B.氦原子光譜在磁場中只能發(fā)生反常塞曼效應 C

10、.反常塞曼效應也可能象正常塞曼效應那樣譜線分裂成三條 D.發(fā)生反常塞曼效應時,任何方向都可以同時觀察到線和線4原子發(fā)射倫琴射線標識譜的條件是:（C ） A.原子外層電子被激發(fā) B.原子外層電子被電離 C.原子內層電子被移走 D.原子中電子的自旋軌道作用很強5發(fā)生+衰變的條件是:（D ）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 6. 氘核每個核子的平均結合能為1.11M,氦核每個核子的平均結合能為7.07 M,由兩個氘核合成一個氦核時(A ) A.放出能量23.84 M B

11、.吸收23.84 MC.放出能量26.06 M D.吸收5.96 M7. 光子的波長與電子的波長都為5.010-10 m，光子的動能與電子的動能之比是（B ）A.1 B. 4.12102 C.8.5 10-6 D.2.31048一次電離的氦離子（He+）處于n=2的激發(fā)態(tài)，根據波爾理論，能量E為（C ）A. -3.4eV B. -6.8eV C. -13.6eV D. -27.2eV9由電子組態(tài)1s3d按LS耦合所組成的原子態(tài)應該是（B ）A.1s3d3D3,2,1和1s3d1D2,1,0 B. 1s3d3D3,2,1和1s3d1D2C. 1s3d3D3和1s3d1 D2,1,0 D. 1s3

12、d3D4.3.2和1s3d1D3,2,110某放射性核素的半衰期為2年，則經8年衰變掉的核數目是尚存核數的（C ）A.5倍 B.10倍 C.15倍 D.20倍11夫蘭克赫茲實驗證明了（B ） A.原子內部能量連續(xù)變化 B.原子內存在能級C.原子有確定的大小 D.原子有核心12硫原子射線束，通過非均勻磁場時，在屏上得到的黑條數：（5 ）A.2 B.3 C.4 D.513核反應截面雖有面積量綱，但同原子核的幾何截面是完全不同的物理量，二者相比（A ） A既可以大于，也可小于幾何截面 B一定小于幾何截面 一定大于幾何截面 和幾何截面同數量級，但數值不同14在強外磁場中，原子的附加能量除正比于之外，同

13、原子狀態(tài)有關的因子有：（D ） 朗德因子g和玻爾磁子 磁量子數朗德因子g 朗德因子g和磁量子數和 D磁量子數和15角動量空間取向量子化是指角動量空間一個方向（例如Z方向）上的取值是量子化的，它（D ） A只適用于是軌角動量 B只適用于自旋角動量 只適用于氫原子 適用于所有角動量16如果對堿金屬原子考慮軌道和自旋運動，但不考慮軌道自旋耦合，其狀態(tài)應用哪幾個量子描述(D)Al,m l,ms,j B.n,l,s,j,mj C.n,l, ml,ms,j D.n,l,s, ml,ms,17衰變過程中，粒子的動能為E，粒子質量為，反沖核質量為，則衰變能和粒子動能的關系為：(A ) A. B. C. D.1

14、8即參與強相互作用，又參與電磁和弱相互作用的粒子只有 (A)A.強子 B.重子和規(guī)范粒 C.介子和輕子 D.介子和規(guī)范粒子 19對波函數的下列表述，其中不正確的是：（D ）A 波函數是對幾率密度的一種描述；B 波函數是對粒子統一行為的一種描述；C 波函數必須是有限、連續(xù)、單元值的；D 由于在整個空間找到粒子的幾率為1，因而波函數的絕對值不能大于1；四、計算題：（40分，每題10分）1. 試求中子分別與16O，17O核作用時發(fā)生（n,2n）反應的閾能E1和E2，并解釋兩個閾能值的巨大差別。己知15O，16O，17O的結合能分別為111.95MeV，127.61MeV和131.76MeV。2Na的

15、基態(tài)為3S，已知其共振線波長為5893 ，漫線系第一條線的波長為8193 ，基線系第一條線的波長為18459 ，主線系的系限波長為2413 。試求3S、3P、3D、4F各譜項的項值。 3若有下列譜項：2S1/2，1P1，3D2及1F3試闡明：（1）弱磁場中哪些譜項的磁能級成分之間的間隔有最大值；（2）對于哪些譜項，相應的有效磁矩能夠按如下的公式計算： 。 鈉原子的基態(tài)為3s，試問鈉原子從3D激發(fā)態(tài)向低能級躍遷時，可以產生幾條譜線，分兩種情況：不考慮精細結構 考慮精細結構，畫出能級躍遷示意圖，說明之。答案 ：一、名詞解釋：（共10分，每小題2分）1平均結合能：原子核中平均每個核子的結合能稱平均結

16、合能。2電子自旋：電子具有固有的角動量和固有磁矩的特征。3聚 變：輕原子核聚變合成較重的核。4內 變 換：原子核由一個激發(fā)能級向一個較低能級躍遷時放出能量，使電子放出5原子實模型：堿金屬原子中，除價電子外其余內層電子和原子核組成的整體稱為原子實模型。二、填空（12分，每空0。5分）1可控的鏈式反應。2313.6ev, 13.6ev 456戴維遜革末 7光電效應8 9核式10電子自旋和軌道運動1112連續(xù)譜，標識譜13液滴模型，原子核殼層模型，集體模型14能級15內部有結構 16力程短，與電核無關，具有飽和性的交換力，非有心力的存在三、選擇題：（38分，每題2分）1D 2D 3C 4C 5. D

17、 6.A 7.B 8.C 9.B10. C 11.B 12. D 13. A 14. D 15.D 16.D 17. A 18.A 19.D 四、計算題：（40分，每題10分）1 解： （2分） 對于 （2分） （1分） 對于 （2分） （1分）解釋：上面兩個反應都為吸能反應，兩個閾能值的巨大差別原因在于這兩個反應的Q值差別大，而Q值的大小是與核的結合能有關的，是雙幻核較穩(wěn)定，由閾能值可看到的結合能大，從分離出一個中子的分離能大，所以它們（n,2n）反應閾能大，從中分離出一個中子的分離能小，因此它的（n,2n）反應閾能就小。2 解：共振線，即主線系第一條譜線，其波數表示為 （1分）漫線系，即第

18、一輔線系，其第一條譜線波數表示為基線系，即柏格曼線系，其第一條譜線波數表示為 （1分）主線系，線系限的波數表示為 由 得到：， ， ， 故 （2分） （2分） （2分） （2分）3 解：由 （2分）得2S1/2，1P1，3D2及1F3各譜項的g因子分別為 gs=2 , gp=1 , gD=7/6 , gF=1 （2分）（1）因為譜項裂矩為，所以具有較大g因子的譜項磁裂矩最大，即2S1/2裂矩最大。 （2分） （2） （1分） 只有對于g=1 的譜項，才能寫成 （2分） 1P1及1F3的有效磁矩能寫成上式的形式。 （1分）解：鈉原子從3D級發(fā)態(tài)向低能級躍遷時 不考慮精細結構可以產生兩條譜線 （2

19、分） 考慮精細結構時可以產生5條譜線 （2分）3D3P3S能級躍遷示意圖：3D3P 3S （3分） （3分）近代物理B卷 常用物理常數：一. 填空題（每空1分，共20分）1.自然界的四種相互作用包括 、 、電磁相互作用和弱相互作用基本粒子按其相互作用可分為 、輕子和 2. 里德堡原子是指 其主要特點有： 3.盧瑟福提出核式結構模型的主要依據是 4. 電子自旋假設提出的實驗基礎有 、 、 和 5.分子的近紅外譜是由分子的 產生的6夫蘭克赫茲實驗證明了_ 7電子顯像管在20千伏的加速電壓下，產生的X射線的最短波長是 nm8. 氫的巴耳末系的最長波長為 nm；氫的電離能是 eV 9電子耦素的里德堡常

20、數是 10L = 1，S = 1/2，J = 1/2，其光譜項是 11. 和的質量分別為.1.0078252u和1.0086654u,則 中每個核子的平均結合能 12. 某放射性核素的衰變常數為l，則其半衰期為 ，平均壽命為 二. 簡答題（每小題5分,共20分）1玻爾理論的成功之處和局限性及其原因2對應原理3X射線標識譜是如何產生的？4什么叫核力？核力具有哪些主要性質？三.論證題(10分) 寫出氮7 N原子基態(tài)的電子組態(tài)，并利用 L-S 耦合確定基態(tài)光譜項四. 計算題 (每題10分,共50分)1K原子共振線波長7665 ，主線系的系限波長為2858 已知K原子的基態(tài)4S試求4S、4P譜項的量子

21、數修正項S , P值各為多少？2鋰原子的基態(tài)是2S，當處于3D 激發(fā)態(tài)的鋰原子向低能級躍遷時，可能產生幾條譜線（不考慮精細結構）？這些譜線中哪些屬于你知道的那些譜線系？寫出所屬譜線系的名稱及波數表達式試畫出有關的能級躍遷圖，在圖中標出各能級的光譜項符號，并用箭頭標出各種可能的躍遷 3鋁被高速電子轟擊而產生的X光譜的短波限為5，問這時能否觀察到其標識譜K系線4原子的兩個電子處在2p3d電子組態(tài)問可能組成哪幾種原子態(tài)?用原子態(tài)的符號表示之已知電子間是LS耦合5. 鎘原子在1D21P1的躍遷中產生的譜線波長為6438埃當鎘原子置于強度為2T的均勻磁場中時發(fā)生塞曼效應，試計算譜線塞曼分裂中各分量的波長

22、和它們之間的波長差，并畫出相應的光譜躍遷圖近代物理學試卷（B）答案及評分標準一. 填空題（每空1分，共20分）1. 強相互作用、萬有引力相互作用場玻色子、強子2. 一個電子被激發(fā)到很高能級 ( n很大) 的原子；原子平均半徑很大；原子核對電子的束縛非常弱）；能級密度大；壽命較長3. 粒子的大角散射實驗4. 史特恩蓋拉赫實驗出現偶數分裂、堿金屬雙線結構、塞曼效應5. 分子振動能級躍遷產生的6. 原子能量量子化7. 0.062 8. 656.5；13.6 9. （或 0.54868655 107 m-1）10. 11. 7.68 MeV 12ln2 / l，1/l 二、簡答題（每小題5分，共20分

23、）答：1玻爾理論成功之處：定態(tài)的概念，能量量子化，輻射頻率法則，氫原子和類氫離子光譜的理論結果與實驗結果符合的很好，里德堡常數的理論值與實驗值符合很好，為量子力學的建立奠定了基礎 （2分）局限性：沒有脫離經典物理的框架，軌道的概念不正確；角動量量子化條件的引入沒有嚴密的數學證明，不能解釋氫原子光譜的強度、寬度，對于多于一個電子的氦原子，理論完全不適用，無法全面地描述原子現象 （4分）原因：理論內在的不統一，不自洽沒有抓住微觀粒子的根本特性：波粒二象性 （5分）2在大量子數的極限條件下，量子規(guī)律與經典規(guī)律趨于一致 （10分）3內殼層電子填充空位產生標識譜 （15分）4. 組成原子核的核子之間的強

24、相互作用力稱為核力 （17分）核力的主要性質：(1)是強相互作用力，主要是引力, (2)是短程力，作用距離小于,(3)核力與核子的帶電狀況無關,(4)具有飽和性. （20分）三、論證題(10分)氮7N原子基態(tài)的電子組態(tài)為：1s22s22p3， （4分）Mp = -1 0 1 ； （7分）令；基態(tài)為 （10分）四計算（每題10分，共50分）1解：由題意知：由 ，得： （3分）設， 則有 （5分） （8分）與上類似 （10分）2解：不考慮精細結構，可產生6條譜線， （3分）主線系2條：，銳線系（二輔）1條：，漫線系(一輔)1條： （7分）躍遷圖 （10分） 3S2P2S3P3D3要使鋁產生標志譜K

25、系，則必須使鋁的1S電子吸收足夠的能量被電離而產生空位，因此轟擊電子的能量必須大于或等于K吸收限能量吸收限能量可近似表示為 (6分)短波X光子能量等于入射電子的全部動能因此， (8分)因 ，所以能觀察到其標志譜K系線 (10分)4. 解：因為， （5分）所以可以有如下12個組態(tài)： （10分）5. 單重態(tài)之間的塞曼分裂為正常塞曼效應，一條譜線在外磁場中的作用下分裂成等間隔的三條，中間那條譜線仍在原譜線位置，左右二條同中間一條的波數間隔為L，即分裂后的譜線與原來譜線的波數差為一個洛侖茲單位，故 （4分）則得 （5分）和 （7分）能級躍遷圖為 （ 10分）1D21P1 近代物理A卷常用物理常數：一、

26、填空題（每空1分，共20分）1. 物理學界建立的包括強相互作用、 和 的“標準模型”理論，成為粒子物理學的基本理論日本科學家南部陽一郎，因發(fā)現亞原子物理的 ；小林誠和益川敏英則因有關 的發(fā)現共同分享 2008 年諾貝爾物理學獎他們的研究成果成為人類對物質最深處探索的一個新里程碑2. 原子物理學、原子核物理學和粒子物理學這三個學科反映了物質微觀結構的不同層次和微觀粒子能量變化的尺度有關原子物理學的能量變化尺度是 eV，原子核物理學的能量變化尺度是 ，粒子物理學的能量變化尺度是 甚至已接近 TeV3. 同科電子是指 ； nl 次殼層上能容納的電子數最多為 個 4. 人類歷史上第一次人工實現的核反應

27、是 5. 堿金屬原子能級與軌道角量子數有關的原因是 ；造成堿金屬原子精細能級的原因是 ；造成氫原子光譜精細結構（不考慮藍姆移動）的原因是 6. 電子的自旋角動量為 ；在外場方向(z方向)的投影為 ；自旋磁矩為 B7. 電子顯像管在20千伏的加速電壓下，產生的X射線的最短波長是 8. 和的質量分別為.1.0078252 u和1.0086654 u，則 中每個核子的平均結合能 9. 某放射性核素的衰變常數為l，則其半衰期為 ，平均壽命為 10. 雙原子分子的純轉動譜，其波數間隔為 二、簡答題（每小題5分,共20分）1夫蘭克赫茲實驗的原理和結論2泡利不相容原理3X射線標識譜是如何產生的？4為什么原子

28、核的裂變和聚變能放出巨大能量？三.論證題(10分) 寫出鈉原子基態(tài)的電子組態(tài)和原子基態(tài)光譜項如果價電子被激發(fā)到4s態(tài)，問向基態(tài)躍遷時可能會發(fā)出幾條光譜線？試畫出能級躍遷圖，并說明之四. 計算題 (每小題10分,共50分)1. 試問二次電離的鋰離子從第一激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時發(fā)出的光子,是否有可能使處于基態(tài)的一次電離的氦離子的電子電離掉2鋁被高速電子轟擊而產生的X光譜的短波限為5，問這時能否觀察到其標識譜K系線3. Na原子3P 3S 躍遷的精細結構為二條，波長分別為5895.93 和5889.96 試求出原能級在磁場中分裂后的最低能級與分裂后的最高能級相并合時所需要的磁感應強度B4寫出碳 6 C

29、原子基態(tài)的電子組態(tài)，并利用 L-S 耦合確定基態(tài)光譜項5. 已知氦原子的一個電子被激發(fā)到2p軌道，而另一個電子還在1s 軌道試作出能級躍遷圖來說明可能出現哪些光譜線躍遷？近代物理學試卷（A）答案及評分標準一. 填空題（每空1分，共20分）1. 電磁相互作用；弱相互作用；對稱性自發(fā)破缺機制；對稱性破缺起源2. MeV (106 eV)，GeV (109 eV) 3. n和l都相同的電子； 2 ( 2l + 1)4. 。5. 原子實的極化和軌道貫穿；價電子的自旋與軌道的相互作用；相對論效應和電子自旋軌道相互作用6. ，； 7. 0.062 nm 8. 7.68 MeV 9ln2 / l，1/l 1

30、0. 2B二、簡答題（每小題5分，共20分）答：1原理：加速電子與處于基態(tài)的汞原子發(fā)生碰撞非彈性碰撞，使汞原子吸收電子轉移的4.9 eV的能量躍遷到第一激發(fā)態(tài)。處第一激發(fā)態(tài)的汞原子返回基態(tài)時，發(fā)射2500埃的紫外光。 （2分）結論：證明原子能量是量子化的。（5分）2在費密子體系中不允許有兩個或多個費密子處于同一個量子態(tài)。（10分）3內殼層電子填充空位產生標識譜。（15分）4因為中等質量數的原子核的核子的平均結合能約為8.6 MeV，大于輕核或重核的核子的平均結合能，故輕核聚變及重核裂變時能放出巨大能量。（20分）三、論證題(10分)（1）鈉原子基態(tài)的電子組態(tài)1s22s22p63s；原子基態(tài)為2

31、S1/2 （5分）（2）價電子被激發(fā)到4s態(tài)向基態(tài)躍遷時可發(fā)出4條譜線 （7分）（3）依據躍遷選擇定則，能級躍遷圖如下 （10分）四計算題（每題10分，共60分） 1. （3分） （6分） （9分）所以，能將的電子電離掉 （10分）2. 要使鋁產生標志譜K系，則必須使鋁的1S電子吸收足夠的能量被電離而產生空位，因此轟擊電子的能量必須大于或等于K吸收限能量吸收限能量可近似表示為 (6分)短波X光子能量等于入射電子的全部動能因此， (8分)因 ，所以能觀察到其標志譜K系線 (10分)3. L S J g 1 1/2 3/2 4/3 , 1 1/2 1/2 2/3 (5分) (10分)4. 碳6C原

32、子基態(tài)的電子組態(tài)為：1s22s22p2， (2分)Mp = -1 0 1 ； (7分)令；基態(tài)為 (10分)5. 解：對于，單態(tài)1P1對于，三重態(tài)3P2，1，0 (3分)根據選擇定則，可能出現5條譜線，它們分別由下列躍遷產生：21P111S0；21P121S023P023S1；23P123S1；23P223S1 (7分)能級躍遷圖如下 （10分） 1s 2p1s1s1s 2s1S01P11D2 1F33S1 3P2, 1, 0 3D3, 2, 1 3F4 3, 2近代物理期末考試模擬試卷1一選擇題(共10題, 共有28分 ) 1.堿金屬原子能級的雙重結構是由于下面的原因產生:A. 相對論效應;

33、 B. 原子實極化; C. 價電子的軌道貫穿; D. 價電子自旋與軌道角動量相互作用。 2.當氦離子至少處于如下溫度時，其巴耳末系才會在吸收譜中有相當的份量（當T=300K時，T1/40eV） A. 103K； B. 105K； C. 107K； D. 109K 。 3.對（Z=29）原子，失去一個殼層電子的原子能量比失去一個價電子的原子能量差不多大多少倍？ A. 100,000； B. 100； C. 1000； D. 10,000。 4.某原子的兩個等效d電子組成原子態(tài)1G4、1D2、1S0、3F4, 3, 2和3P2, 1, 0，則該原子基態(tài)為： A. 1S0； B. 1G4; C. 3

34、F2； D. 3F4 。 5.由狀態(tài)2p3p 3P到2s2p 3P的輻射躍遷： A. 可產生9條譜線； B. 可產生7條譜線； C. 可產生6條譜線； D. 不能發(fā)生。 6.某原子中三個未滿支殼層的電子分別處于s、p、d 態(tài)，則該原子可能有的原子態(tài)數應是： A. 7； B. 8； C. 17； D. 18。 7.對氫原子,考慮精細結構之后,其賴曼系一般結構的每一條譜線應分裂為: A. 2條; B. 3條; C. 5條; D. 不分裂。 8.盧瑟福由粒子散射實驗得出原子核式結構模型時，所依據的理論基礎是： A. 普朗克能量子假設; B. 愛因斯坦的光量子假設; C. 狹義相對論; D. 經典理論

35、。 9.原子中軌道磁矩mL和軌道角動量L的關系應為 : 。 10.蓋革和馬斯登使能量為5MeV的粒子束垂直射至厚度為1mm的金箔（Z=79），已知金箔的數密度為5.91022cm-3,他們測得散射角大于90的概率為： A. 10-2; B. 10-4; C. 10-6; D. 10-10。二填空題(共8題, 共有30分 ) 1.提出電子自旋概念的主要實驗事實是-和_-。 2.已知He原子1P11S0躍遷的光譜線在磁場中分裂為三條光譜線。若其波數間距為，則此磁場的磁感應強度B= 。今測得，則B= 特斯拉。 3.二次電離的碳離子（C+）按其能級和光譜的特點，應屬于類 離子；其基態(tài)原子態(tài)是_；由態(tài)向

36、態(tài)躍遷可產生 條光譜線。 4.在正電子與負電子形成的電子偶素中，正電子與負電子繞它們共同的質心的運動，在n = 2的狀態(tài)， 電子繞質心的軌道半徑等于 nm。 5.按照電子的殼層結構， 原子中 相同的電子構成一個殼層； 同一殼層中 相同的電子構成一個支殼層。第一、三、五殼層分別用字母表示應依次是 、 、 。 6.鉀原子的電離電勢是4.34V，其主線系最短波長為 nm。 7.分子物理中把電子相對于原子核的運動以及 之間的相對運動分別加以討論，這種方法叫 近似。 8.斯托克斯線和反斯托克斯線總是對原譜線0作_分布，附加波數i和_波數無關，只與_性質有關。三計算題(共4題, 共有42分 ) 1.原子中

37、設軌道角動量量子數L=2, 問: (1) Lx2+Ly2的極小值是什么? (2) Lx2+Ly2的極大值是什么? (3) 設ML=1,則Lx2+Ly2=? (4) 從這里能夠確定Lx和Ly的值嗎? 2.鈣原子（Z=20）基態(tài)的電子組態(tài)是4s4s，若其中一個電子被激發(fā)到5s態(tài)（中間有3d和4p態(tài)），當它由4s5s組態(tài)向低能態(tài)直至基態(tài)躍遷時，可產生哪些光譜躍遷？畫出能級躍遷圖（鈣原子能級屬耦合，三重態(tài)為正常次序）。 3.一個電子處于基態(tài)上, 被禁閉在一個一維盒子中, 盒寬為10-10m, 電子的能量為 38eV。試計算: (1) 電子在第一激發(fā)態(tài)的能量, (2) 當電子處在基態(tài)時盒壁所受的平均力。

38、 4.畢克林系是在星球的He+光譜中發(fā)現的。它是當He+中的電子從較高能級躍遷到n = 4能級發(fā)射的。(1) 列出屬于這一線系的譜線的波長的準確公式；(2) 求線系限的波長；(3) 這個線系在光譜的哪個區(qū)域？(4) 若He+處于基態(tài)，求電離能。（計算時取RHehc = 13.60eV）常數表普朗克常數 h = 6.626 10-34Js = 4.13610-15eVs 里德堡常數 R = 1.097107m-1基本電荷 e = 1.602 10-19C 阿伏伽德羅常數 NA = 6.0221023mol-1復合常數 hc = 1240eVnm 玻耳茲曼常數 k = 1.38010-23JK-1 = 8.61710-5eVK-1電子質量 me = 9.1110-31kg