關(guān)于原子物理學(xué)試題大全

1、臨沂師范學(xué)院物理系原子物理學(xué)期末考試一試題（A卷）一、論述題25分，每題5分）1夫朗克赫茲實(shí)驗(yàn)的原理和結(jié)論。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(zhuǎn)移的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(shí)，發(fā)射2500埃的紫外光。（3分）結(jié)論：證明汞原子能量是量子化的，即證明玻爾理論是正確的。（2分）2泡利不相容原理。2在費(fèi)密子系統(tǒng)中不一樣意有兩個(gè)或兩個(gè)以上的費(fèi)密子處于同一個(gè)量子態(tài)。（5分）3X射線表記譜是如何產(chǎn)生的？3內(nèi)殼層電子填充空位產(chǎn)生表記譜。（5分）4什么是原子核的放射性衰變？舉例說明之。4原子核自覺地的發(fā)射射線的現(xiàn)象稱放射性衰變，（4分）例子（略）（

2、1分）5為什么原子核的裂變和聚變能放出巨大能量？5由于中等質(zhì)量數(shù)的原子核的核子的平均結(jié)合能約為大于輕核或重核的核子的平均結(jié)合能，故輕核聚變及重核裂變時(shí)能放出巨大能量。（5分）二、（20分）寫出鈉原子基態(tài)的電子組態(tài)和原子態(tài)。若是價(jià)電子被激發(fā)到4s態(tài)，問向基態(tài)躍遷時(shí)可能會(huì)發(fā)出幾條光譜線？試畫出能級(jí)躍遷圖，并說明之。2262二、（20分）（1）鈉原子基態(tài)的電子組態(tài)1s2s2p3s；原子基態(tài)為S1/2。（5分）（3）依照躍遷選擇定則l1,j0,1（3分）能級(jí)躍遷圖為（6分）三、（15分）對(duì)于電子組態(tài)3p4d，在LS耦合時(shí)，（1）寫出所有可能的光譜項(xiàng)符號(hào)；（2）若置于磁場(chǎng)中，這一電子組態(tài)一共分裂出多少個(gè)

3、能級(jí)？（3）這些能級(jí)之間有多少可能的偶極輻射躍遷？三、（15分）（1）可能的原子態(tài)為1P1，1D2，1F3；3P2，1，0，3D3，2，1，3F4，3，2。（7分）（2）一共條60條能級(jí)。（5分）（3）同一電子組態(tài)形成的原子態(tài)之間沒有電偶極輻射躍遷。（3分）四、（20分）鎘原子在1D21P1的躍遷中產(chǎn)生的譜線波長(zhǎng)為6438埃。當(dāng)鎘原子置于強(qiáng)度為2T的平均磁場(chǎng)中時(shí)發(fā)生塞曼效應(yīng)，試計(jì)算譜線塞曼分裂中各重量的波長(zhǎng)和它們之間的波長(zhǎng)差，并畫出相應(yīng)的光譜躍遷圖。四、（20分）單重態(tài)之間的塞曼分裂為正常塞曼效應(yīng)，相鄰譜線之間的波數(shù)差為一個(gè)洛侖茲單位146.6B（5分）20（5分）則得0.39A000（5分）

4、和06437A，6437.6A，6438.39A能級(jí)躍遷圖為（5分）1D21P119F產(chǎn)生9O，并放出一個(gè)新粒子，寫出核反應(yīng)方程五、（1）（10分）用中子打擊9式；在實(shí)驗(yàn)室坐標(biāo)系中，這種核反應(yīng)發(fā)生時(shí)中子必定有的最小的能量是，試求19反應(yīng)能Q值（01n：，9F：u）。（2）（10分）已知235U的核子的平均結(jié)合能為MeV，117Sn及118Sn的核子的平均結(jié)合能為，求235U裂變?yōu)閮蓚€(gè)Sn核時(shí)放出多少能量？平均一個(gè)核子釋放多少能量？五、（1）（10分）01n199F198O11H（5分）QEminM03.89MeV（5分）M0M1（2）（10分）一個(gè)235U共釋放能量。（5分）平均一個(gè)核子釋放能

5、量。（5分）臨沂師范學(xué)院物理系原子物理學(xué)期末考試一試題（B卷）一、論述題25分，每題5分）1玻爾理論的成功之處和限制性。1玻爾理論成功之處：定態(tài)的看法，能量量子化，輻射頻率法規(guī)，氫原子光譜五個(gè)線系的形成，為量子力學(xué)的建立確定了基礎(chǔ)。（3分）限制性：沒有走開經(jīng)典物理的框架，量子化條件的引入沒有嚴(yán)實(shí)的數(shù)學(xué)證明，不能夠講解氫原子光譜的強(qiáng)度、寬度等，無法全面地描述原子現(xiàn)象。（2分）2波函數(shù)及其物理意義。2微觀粒子狀態(tài)用波函數(shù)r,t描述，一般情況下波函數(shù)是復(fù)數(shù)。（2分）波函數(shù)模的平方r,t2表示t時(shí)刻在xxdx,yydy,zzdz區(qū)間單位體元內(nèi)發(fā)現(xiàn)粒子的幾率。（3分）3泡利不相容原理。3在費(fèi)密子系統(tǒng)中不

6、一樣意有兩個(gè)或兩個(gè)以上的費(fèi)密子處于同一個(gè)量子態(tài)。（5分）4X射線表記譜是如何產(chǎn)生的？4內(nèi)殼層電子填充空位產(chǎn)生表記譜。（5分）5什么是原子核的放射性衰變？舉例說明之。5原子核自覺地的發(fā)射、射線的現(xiàn)象稱放射性衰變，（4分）例子（略）（1分）二、（20分）當(dāng)處于基態(tài)的氫原子被光子激發(fā)后，被激發(fā)的氫原子可能產(chǎn)生幾條譜線？求出相應(yīng)譜線的頻率（用玻爾理論，不考慮電子自旋）三、（15分）釔原子基態(tài)為2D，用這種原子進(jìn)行史特恩蓋拉赫實(shí)驗(yàn)時(shí)，原子束分裂為4束，求原子基態(tài)總磁矩及其在外磁場(chǎng)方向上的投影（結(jié)果用玻爾磁子表示）四、（20分）鎘原子在1D21P1的躍遷中產(chǎn)生的譜線波長(zhǎng)為6438埃。當(dāng)鎘原子置于強(qiáng)度為2T

7、的平均磁場(chǎng)中時(shí)發(fā)生塞曼效應(yīng)，試計(jì)算譜線塞曼分裂中各重量的波長(zhǎng)和它們之間的波長(zhǎng)差，并畫出相應(yīng)的光譜躍遷圖。五、（1）（10分）為進(jìn)行01n199F198O11H的核反應(yīng)，在驗(yàn)室坐標(biāo)系中，這種核反應(yīng)發(fā)生時(shí)中子必定有的最小的能量是，試求反應(yīng)能Q值（01n：，199F：u）。（2）（10分）已知235U的核子的平均結(jié)合能為MeV，117Sn及118Sn的核子的平均結(jié)合能為，求235U裂變?yōu)閮蓚€(gè)Sn核放出的能量及平均一個(gè)核子釋放多少能量？二、（20分）基態(tài)的氫原子被光子激發(fā)后，躍遷到n3的能級(jí)。（5分）被激發(fā)的氫原子可能產(chǎn)生3條譜線，相應(yīng)譜線的頻率分別是12.9181015Hz,22.461015Hz,

8、34.571015Hz。（15分）三、（15分）（1）基態(tài)2D的釔原子束在外磁場(chǎng)中分裂為2j14束，由此得j3，1，求得g3。2由2D得L2,S（5分）25（2）JgePJ315B。（5分）2me10（3）ee9339B。（5分）Jzg2mePJzgMJ2me10,10,10,10四、（20分）單重態(tài)之間的塞曼分裂為正常塞曼效應(yīng)，相鄰譜線之間的波數(shù)差10為一個(gè)洛侖茲單位246.6B（5分）；則得0.39A（5分）000（5分）和06437A，6437.6A，6438.39A能級(jí)躍遷圖為（5分）1D21P1五、（1）（10分）01n199F198O11HM03.89MeV（10分）QEminM0

9、M1（2）（10分）一個(gè)235U共釋放能量。（5分）平均一個(gè)核子釋放能量。（5分）原子物理學(xué)試題（A卷）一、選擇題（每題3分，共30分）1在同一粒子源和散射靶的條件下觀察到粒子被散射在90和60角方向上單位立體角內(nèi)的粒子數(shù)之比為：CA4:1B.2:2C.1:4:82欲使處于激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)出H線，則最少需供應(yīng)多少能量（eV）?BC.已知鋰原子光譜主線系最長(zhǎng)波長(zhǎng)為6707埃，輔線系線系限波長(zhǎng)為3519埃，則Li原子的電離電勢(shì)為：AA試判斷原子態(tài)：31321132中以下哪組是完好存在的？C1s1sS,1s2pP,1s2pD,2s2pPA.1s1s3S1s2p3P2s2p3PB.1s2p3P1s2p

10、1D12221C.1s2p3P2s2p3P2s2p31P1s2pD22215原子在6G3/2狀態(tài),其有效磁矩為：BA15B；B.0；C.5B；D.15B3226氖原子的電子組態(tài)為1s22s22p6,依照殼層結(jié)構(gòu)能夠判斷氖原子基態(tài)為：C.；.；.；.7原子發(fā)射倫琴射線表記譜的條件是：C.原子外層電子被激發(fā)；.原子外層電子被電離；.原子內(nèi)層電子被移走；.原子中電子自旋軌道作用很強(qiáng)。8設(shè)原子的兩個(gè)價(jià)電子是p電子和d電子,在耦合下可能的原子態(tài)有：C個(gè)；個(gè)；個(gè)；個(gè)。9發(fā)生?+衰變的條件是D(A,Z)M(A,Z1)me;(A,Z)M(A,Z1)2me;C.M(A,Z)M(A,Z1);D.M(A,Z)M(A

11、,Z1)2me10既參增強(qiáng)相互作用，又參加電磁相互作用和弱相互作用的粒子只有：AA.強(qiáng)子;B.重子和規(guī)范粒子;C.介子和輕子;D.介子和規(guī)范粒子二、填空題（每題4分，共20分）1原子核式結(jié)構(gòu)模型的提出是依照粒子散射實(shí)驗(yàn)中粒子的_1大角散射_。2夫赫實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表示_2原子能量量子化_。2它的朗德因子g值為_2/3_。3若是原子處于P態(tài),1/248536Kr樣品的原子核數(shù)N0在18年中衰變到原來數(shù)目的1/3,再過18年后幸存的原子核數(shù)為_4N0/9_。5碳原子基態(tài)的電子組態(tài)和原子態(tài)分別是_51s22s22p23P0_。三、（10分）用簡(jiǎn)要的語言表達(dá)玻爾理論，并依照你的表達(dá)導(dǎo)出氫原子基態(tài)能量表達(dá)式。

12、四、（15分）已知：s1.35,p0.86,d0.01,求鈉原子的電離電勢(shì).若不考慮精巧結(jié)構(gòu)，則鈉原子自3D態(tài)向低能級(jí)躍遷時(shí)，可產(chǎn)生幾條譜線？是哪兩個(gè)能級(jí)間的躍遷？各對(duì)應(yīng)哪個(gè)線系的譜線？若考慮精巧結(jié)構(gòu)，則如何？五、（10分）講解Cd的6438埃的紅光(1D2?1P1)在外磁場(chǎng)中的正常塞曼效應(yīng)，并畫出相應(yīng)的能級(jí)圖。六、（8分）氦原子有兩個(gè)價(jià)電子,基態(tài)電子組態(tài)為1s1s若其中一個(gè)電子被激發(fā)到2p態(tài),由此形成的激發(fā)態(tài)向低能級(jí)躍遷時(shí)有多少種可能的光譜躍遷？畫出能級(jí)躍遷圖.七、（7分）用粒子轟擊14N原子核，生成17O原子核。試計(jì)算核反應(yīng)能和閾8711H：,414178O：。能。已知：2He：,7N：，

13、三、（10分）玻爾假設(shè)：定態(tài)假設(shè)、頻率條件、軌道角動(dòng)量量子化假設(shè)分12氫原子基態(tài)的能量E1mee422540四、（15分）已知：s1.35,p0.86,d0.01,鈉原子的電離電勢(shì)5分URhc5.14V5分23se若不考慮精巧結(jié)構(gòu)，則鈉原子自3D態(tài)向低能級(jí)躍遷時(shí)躍遷選擇定則l1,可發(fā)出3條譜線，其中主線系一條：3S3P；銳線系一條：3P4S；漫線系一條：3P3D，能級(jí)躍遷圖以下。分考慮精巧結(jié)構(gòu)，則鈉原子自3D態(tài)向低能級(jí)躍遷時(shí)可發(fā)出7條譜線。5分依照躍遷選擇定則l1,j0,1，能級(jí)躍遷圖以下。32D5/23D32D3/24S34SP3S3P不考慮精巧結(jié)構(gòu)考慮精巧結(jié)構(gòu)五、（10分）單重態(tài)之間的塞曼

14、分裂為正常塞曼效應(yīng)，相鄰譜線之間的波數(shù)差3S10為一個(gè)洛侖茲單位246.6B，則得0.39A000和6437.6A，06437A，6438.39A能級(jí)躍遷圖為1D21P1（5分）（5分）六、（8分）氦原子有兩個(gè)價(jià)電子,基態(tài)電子組態(tài)為1s1s若其中一個(gè)電子被激發(fā)30到2p態(tài),由此形成的激發(fā)態(tài)向低能級(jí)躍遷時(shí)有3P3種可能的光譜躍遷。P13分1SO3P23S1依照躍遷選擇定則S0,L1,J1S00,1能級(jí)躍遷圖以下。5分七、（7分）用粒子轟擊14N原子核，生成17O原子核。144Hep+17O8N+7728已知：1H：,4He：,14N：，17O：。1287核反應(yīng)能4分核反應(yīng)閾能E閾QMNM1441

15、.53MeV3分MN1.1814原子物理學(xué)試題（B卷）一、選擇題（每題3分，共30分）1原子核式結(jié)構(gòu)模型的提出是依照粒子散射實(shí)驗(yàn)中DA.絕大多數(shù)粒子散射角湊近180B.粒子只偏23C.以小角散射為主也存在大角散射D.以大角散射為主也存在小角散射2欲使處于激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)出H線，則最少需供應(yīng)多少能量（）eV?BC.基于德布羅意假設(shè)得出的公式12.26?的適用條件是：AVA.自由電子，非相對(duì)論近似B.一的確物粒子，非相對(duì)論近似C.被電場(chǎng)拘束的電子，相對(duì)論結(jié)果D.帶電的任何粒子，非相對(duì)論近似4氫原子光譜形成的精巧結(jié)構(gòu)（不考慮藍(lán)姆搬動(dòng)）是由于：C自旋軌道耦合B.相對(duì)論修正和原子實(shí)極化、軌道貫穿C.自旋

16、軌道耦合和相對(duì)論修正原子實(shí)極化、軌道貫穿、自旋軌道耦合和相對(duì)論修正5設(shè)原子的兩個(gè)價(jià)電子是p電子和d電子,在耦合下可能的原子態(tài)有：C個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)6某原子處于4D1/2態(tài),若將其放于弱磁場(chǎng)中,則能級(jí)分裂為：C個(gè)；個(gè)；C.不分裂；個(gè)7氬（18）原子基態(tài)的電子組態(tài)及原子態(tài)是：.1s22s22p63s23p61S0.1s22s22p6p63d83P0.1s22681S.1s22s264222s2p3p2p3p3dD01/28原子發(fā)射倫琴射線表記譜的條件是：A.原子外層電子被激發(fā).原子外層電子被電離.原子內(nèi)層電子被移走.原子中電子自旋軌道作用很強(qiáng)9原子核平均結(jié)合能以中等核最大,其值大體為CA.8.5發(fā)生?+衰

17、變的條件是D(A,Z)M(A,Z1)me(A,Z)M(A,Z1)2meC.M(A,Z)M(A,Z二、簡(jiǎn)述題（每題21)分，共D.20分）M(A,Z)M(A,Z1)2me1什么是電子？1從電子的屬性方面回答。（4分）2波恩對(duì)波函數(shù)作出什么樣的講解？2波函數(shù)模的平方r,t2表示t時(shí)刻在xxdx,yydy,zzdz區(qū)間單位體元內(nèi)發(fā)現(xiàn)粒子的幾率。（4分）3堿金屬原子能級(jí)與軌道角量子數(shù)有關(guān)的原因是什么？造成堿金屬原子精細(xì)能級(jí)的原因是什么？3堿金屬原子能級(jí)與軌道角量子數(shù)有關(guān)的原因是原子實(shí)的極化、價(jià)電子貫穿原子實(shí)。（2分）。造成堿金屬原子精巧能級(jí)的原因是價(jià)電子的自旋與軌道的相互作用。（3分）4何謂衰變常數(shù)、

18、半衰期、平均壽命？4dNdt，Tln2，1。（4分）N5基本粒子按其相互作用可分為幾類？5光子、輕子、強(qiáng)子（重子、介子）。（4分）三、（15分）不計(jì)電子自旋當(dāng)電子在垂直于平均磁場(chǎng)B的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí),試用玻爾理論求電子動(dòng)向軌道半徑和能級(jí)。二、（15分）設(shè)電子在平均磁場(chǎng)中作勻速率圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r、速度為v，則有mv2（1）evBrmvrn,(n1,2,)（2）聯(lián)立求得能量rnn,(n1,2,)eBEneBn,n1,2,m6分）4分）三、（10分）（1）鈉原子基態(tài)的電子組態(tài)1s22621/2。（2分）2s2p3s；原子基態(tài)為S（2）價(jià)電子被激發(fā)到4s態(tài)向基態(tài)躍遷時(shí)可發(fā)出4條譜線。（3分）（3）依照躍

19、遷選擇定則l1,j0,1（2分）能級(jí)躍遷圖為（3分）四、（10分）寫出鈉原子基態(tài)的電子組態(tài)和原子態(tài)。若是價(jià)電子被激發(fā)到4s態(tài)，問向基態(tài)躍遷時(shí)可能會(huì)發(fā)出幾條光譜線？試畫出能級(jí)躍遷圖，并說明之。四、（15分）單重態(tài)之間的塞曼分裂為正常塞曼效應(yīng)，相鄰譜線之間的波數(shù)差10為一個(gè)洛侖茲單位46.6B，則得0.39A2（5分）000（5分）和6437.6A，06437A，6438.39A能級(jí)躍遷圖為（5分）1D21P1五、（15分）鎘原子在1D21P1的躍遷中產(chǎn)生的譜線波長(zhǎng)為6438埃。當(dāng)鎘原子置于強(qiáng)度為2T的平均磁場(chǎng)中時(shí)發(fā)生塞曼效應(yīng)，試計(jì)算譜線塞曼分裂中各重量的波長(zhǎng)和它們之間的波長(zhǎng)差，并畫出相應(yīng)的光譜躍

20、遷圖。）五、（10分）01n199F198O11H（5分）QEminMM03.89MeV（5分）0M1六、（10分）用中子打擊199F產(chǎn)生9O，并放出一個(gè)新粒子，寫出核反應(yīng)方程式；在實(shí)驗(yàn)室坐標(biāo)系中，這種核反應(yīng)發(fā)生時(shí)中子必定有的最小的能量是，試求反應(yīng)19能Q值（01n：，9F：u）。原子物理學(xué)試題（C卷）一、選擇題（每題3分，共30分）1若是用相同動(dòng)能的質(zhì)子和氘核同金箔產(chǎn)生散射,那么用質(zhì)子作為入射粒子測(cè)得的金原子半徑上限是用氘核子作為入射粒子測(cè)得的金原子半徑上限的幾倍？C2C.1D.42夫赫實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表示：BA.電子自旋的存在B.原子能量量子化C.原子擁有磁性D.原子角動(dòng)量量子化3基于德布羅意假

21、設(shè)得出的公式12.26?的適用條件是：AVA.自由電子，非相對(duì)論近似B.一的確物粒子，非相對(duì)論近似C.被電場(chǎng)拘束的電子，相對(duì)論結(jié)果D.帶電的任何粒子，非相對(duì)論近似4產(chǎn)生兩條鈉黃線的躍遷是：A232S1/2,32P1/232S1/22S1/232P1/2,32S1/232P3/22D3/232P1/2,32D3/232P3/22D3/232P1/2,32D3/232P3/25泡利不相容原理說:D自旋為整數(shù)的粒子不能夠處于同一量子態(tài)中自旋為整數(shù)的粒子能處于同一量子態(tài)中C.自旋為半整數(shù)的粒子能處于同一量子態(tài)中D.自旋為半整數(shù)的粒子不能夠處于同一量子態(tài)中6在正常塞曼效應(yīng)中，沿磁場(chǎng)方向觀察時(shí)將看到幾條譜

22、線：C.1C7氖原子的電子組態(tài)為1s22s22p6,依照殼層結(jié)構(gòu)能夠判斷氖原子基態(tài)為：C.8原子發(fā)射倫琴射線表記譜的條件是：C.原子外層電子被激發(fā).原子外層電子被電離.原子內(nèi)層電子被移走.原子中電子自旋軌道作用很強(qiáng)9已知鈉原子核23Na基態(tài)的核自旋為I=3/2,因此鈉原子基態(tài)32S1/2能級(jí)的超精巧結(jié)構(gòu)為A個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)10發(fā)生?衰變的條件是C(A,Z)M(A,Z1)me(A,Z)M(A,Z1)me(A,Z)M(A,Z1)(A,Z)M(A,Z1)2me二、簡(jiǎn)述題（每題4分，共20分）1簡(jiǎn)述玻爾對(duì)原子結(jié)構(gòu)的理論的貢獻(xiàn)和玻爾理論的地位與不足.1玻爾理論成功之處：定態(tài)的看法，能量量子化，輻射頻率法規(guī)，氫原子光譜五個(gè)線系的形成，為量子力學(xué)的建立確定了基礎(chǔ)。（2分）限制性：沒有走開經(jīng)典物理的框架，量子化條件的引入沒有嚴(yán)實(shí)的數(shù)學(xué)證明，不能夠講解氫原子光譜的強(qiáng)度、寬度等，無法全面地描述原子現(xiàn)象。（2分）2波恩對(duì)波函數(shù)作出什么樣的講解？2波函數(shù)模的平方r,t2表示t時(shí)刻在xxdx,yydy,zzdz區(qū)間單位體元內(nèi)發(fā)現(xiàn)粒子的幾率。（4分）3堿金屬原子能級(jí)與軌道角量子數(shù)有關(guān)的原因是什么？造成堿金屬原子精細(xì)能級(jí)的原因是什么？堿金屬原子能級(jí)與軌道角量子數(shù)有關(guān)的原因是原子實(shí)的極化、價(jià)電子貫穿原子實(shí)。（2分）。造成堿金屬原子精巧能級(jí)的原因是價(jià)電子的自旋與軌道的相互作用。（2分）4