高二物理競(jìng)賽能級(jí)結(jié)構(gòu)課件

本章小結(jié)1.堿金屬原子光譜和能級(jí)2.原子實(shí)的極化和軌道貫穿3.堿金屬原子光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)4.電子自旋及其與軌道運(yùn)動(dòng)的相互作用5.單電子輻射躍遷選擇定則6.氫原子光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)1.玻爾理論2.精細(xì)結(jié)構(gòu)(類)氫原子堿金屬原子(類)氫原子堿金屬原子能級(jí)結(jié)構(gòu)3.五個(gè)量子數(shù)（表征電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)）1)主量子數(shù)n(1,2,3,……)2)角量子數(shù)l

(0，1，2，…….,n-1)3)磁量子數(shù)ml

(0，±1，±2，…….,±

l)5)自旋磁量子數(shù)ms

(1/2,-1/2)決定電子軌道及原子主體能量大小決定電子的軌道角動(dòng)量大小、軌道形狀決定電子軌道角動(dòng)量空間取向決定電子自旋角動(dòng)量空間取向能級(jí)結(jié)構(gòu)4)自旋量子數(shù)s

(1/2)決定電子自旋角動(dòng)量大小4.能級(jí)簡并度1).考慮自旋和軌道運(yùn)動(dòng),而忽略二者耦合時(shí),堿金屬原子中價(jià)電子能量與n,l有關(guān).Enl共有2(2l+1)個(gè)狀態(tài).2)加上l,s耦合能后,堿金屬原子中價(jià)電子能量與n,l,j有關(guān).電子狀態(tài)要用n,l,s,j,mj表示,Enlj共有2(2j+1)個(gè)狀態(tài).能級(jí)結(jié)構(gòu)1.氫原子光譜形成的精細(xì)結(jié)構(gòu)（不考慮蘭姆位移）是由于A.自旋—軌道耦合B.相對(duì)論修正和極化貫穿C.自旋—軌道耦合和相對(duì)論修正D.極化、貫穿、自旋—軌道耦合和相對(duì)論修正2.堿金屬原子光譜形成的精細(xì)結(jié)構(gòu)是由于A.自旋—軌道耦合B.相對(duì)論修正和極化貫穿C.自旋—軌道耦合和相對(duì)論修正D.極化、貫穿、自旋—軌道耦合和相對(duì)論修正復(fù)習(xí)題5.氫原子的能級(jí)一般結(jié)構(gòu)En僅與n有關(guān)，相對(duì)論修正Er與n,l有關(guān)，自旋軌道耦合能W與n,l,j有關(guān)，考慮以上這些情況后的精細(xì)結(jié)構(gòu)能級(jí)與哪些量子數(shù)有關(guān)？

A.n,l,jB.n,jC.n,lD.l,j3.對(duì)氫原子，考慮精細(xì)結(jié)構(gòu)之后，其賴曼系一般結(jié)構(gòu)的每一條譜線應(yīng)分裂為

A兩條B三條C五條D不分裂6.堿金屬原子的能級(jí)一般結(jié)構(gòu)僅與n有關(guān)，原子實(shí)極化、軌道貫穿及相對(duì)論修正與n,l有關(guān)，自旋軌道耦合能與n,l,j有關(guān)，考慮以上這些情況后的精細(xì)結(jié)構(gòu)能級(jí)與哪些量子數(shù)有關(guān)？

A.n,l,jB.n,jC.n,lD.l,j4.對(duì)氫原子，考慮精細(xì)結(jié)構(gòu)之后，其巴爾末線系一般結(jié)構(gòu)的每一條譜線應(yīng)分裂為

A兩條B三條C五條D不分裂堿金屬原子的能級(jí)或光譜項(xiàng)與(類)氫原子有何不同？原因是什么？為什么這種差別當(dāng)量子數(shù)很大時(shí)又消失了？7.單個(gè)d電子的總角動(dòng)量數(shù)可能值為：

A.2,3B.3,4C.5/2,7/2D.3/2,5/28.單個(gè)f電子的總角動(dòng)量量子數(shù)的可能值為：

A.j=3,2,1,0B.j=±3C.j=±7/2,±5/2D.j=5/2,7/2

9.鋰原子主線系的譜線，在不考慮精細(xì)結(jié)構(gòu)時(shí)，其波數(shù)公式的正確表示應(yīng)為：

A.=2S-nPB.=2P-nSC.=2P-nDD.=2P-nF10.Li原子從3P態(tài)向基態(tài)躍遷時(shí)，產(chǎn)生多少條被選擇定則允許的譜線（不考慮精細(xì)結(jié)構(gòu)）

A.1條B.4條C.5條D.8條考慮精細(xì)結(jié)構(gòu)11.堿金屬原子一般結(jié)構(gòu)其能級(jí)和能級(jí)之間躍遷的選擇定則由下列量子數(shù)決定：A.E=E(n,l),Δl=0,±1B.E=E(n,l,m),Δl=±1C.E=E(n,l),Δl=±1D.E=E(n,l),Δl=±1,Δm=0,±112.堿金屬原子一般結(jié)構(gòu)的能級(jí)與氫原子能級(jí)比其特點(diǎn)是：A對(duì)應(yīng)一個(gè)主量子數(shù)n有n個(gè)能級(jí)，且每個(gè)能級(jí)數(shù)值均小于相同n的氫原子能級(jí)數(shù)值B對(duì)應(yīng)一個(gè)主量子數(shù)n仍為一個(gè)能級(jí)，但數(shù)值在相同n的氫原子能級(jí)之下C對(duì)應(yīng)一個(gè)主量子數(shù)n，其能級(jí)要由n,l決定，其能級(jí)數(shù)值大于相同n的氫原子能級(jí)D對(duì)應(yīng)一個(gè)主量子數(shù)n仍為一個(gè)能級(jí)，但數(shù)值在相同n的氫原子能級(jí)之上13.對(duì)堿金屬一般結(jié)構(gòu)，從2S,2D,3S,3F,4P這些電子狀態(tài)中選出實(shí)際存在的電子狀態(tài)：A.2S,3F,4PB.2S,3S,4PC.2D,3S,4FD.2S,2D,3S

對(duì)堿金屬的精細(xì)結(jié)構(gòu)，從12S1/2,12P1/2,32D5/2,42F5/2,22D3/2這些原子狀態(tài)中選出實(shí)際存在的原子態(tài)：32D5/2,42F5/214.如果對(duì)堿金屬原子僅考慮軌道運(yùn)動(dòng)，其狀態(tài)應(yīng)該用哪幾個(gè)量子數(shù)完整的描述？A.n,lB.n,l,jC.n,l,mlD.n,l,ms15.把3Li++電離成3Li+++，需多少電子伏的能量？A.40.7B.196C.5.39D.122.416.堿金屬原子能級(jí)的雙重結(jié)構(gòu)是由于下列哪一項(xiàng)產(chǎn)生的？

A．相對(duì)論效應(yīng)B.原子實(shí)的極化

C.價(jià)電子的軌道貫穿D.價(jià)電子的自旋軌道相互作用17.產(chǎn)生鈉的兩條黃譜線的躍遷是：

A.2P1/2→2S1/22P3/2→2S1/2B.2S1/2→2P1/22S1/2→2P3/2C.2D3/2→2P1/22D3/2→2P3/2D.2D5/2→2P1/22D3/2→2P3/2鈉原子由nS躍遷到3P態(tài)和由nD躍遷到3P態(tài)產(chǎn)生的譜線分別屬于：第一輔線系和基線系 B.柏格曼線系和銳線系C.主線系和第一輔線系 D.第二輔線系和漫線系19.考慮精細(xì)結(jié)構(gòu)之后，堿金屬原子從一個(gè)能量高的2D能級(jí)向一個(gè)能量低的2P能級(jí)躍遷，能產(chǎn)生幾條譜線？

A.一條B.兩條C.三條D.四條18.如果l是單電子原子中電子的軌道角動(dòng)量量子數(shù)，則電偶極矩躍遷的選擇定則之一是

A.Δl=0B.Δl=0或±1C.Δl=±1D.Δl=120.堿金屬原子結(jié)構(gòu)精細(xì)結(jié)構(gòu)能級(jí)為Enlj=Enl+W,由于W的特點(diǎn)，使對(duì)一個(gè)確定的Enl，則Enlj分裂為：

A.兩個(gè)（l=0除外）B.n個(gè)C.j個(gè)D.(2j+1)個(gè)21.忽略相對(duì)論修正和自旋—軌道耦合，氫原子（H）主量子數(shù)為4的能級(jí)的簡并度等于

A.8B.12C.24D.3222.①試寫出鈉原子主線系、第一輔線系、第二輔線系和伯格曼系的波數(shù)表達(dá)式。②已知：⊿s=1.35,⊿p=0.86,⊿d=0.01,求鈉原子的電離電勢(shì)。③若不考慮精細(xì)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？④若考慮精細(xì)結(jié)構(gòu)，則上問中譜線分別是幾線結(jié)構(gòu)？用光譜項(xiàng)表達(dá)式表示出相應(yīng)的躍遷.(中科院1998)解：①試寫出鈉原子主線系、第一輔線系、第二輔線系和伯格曼系的波數(shù)表達(dá)式。主線系：第二輔線系：第一輔線系：柏格曼線系：②已知：⊿s=1.35,⊿p=0.86,⊿d=0.01,求鈉原子的電離電勢(shì)。鈉原子基態(tài)：3S基態(tài)譜項(xiàng)：電離電勢(shì)：③若不考慮精細(xì)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？3S3P3D④若考慮精細(xì)結(jié)構(gòu)，則上問中譜線分別是幾線結(jié)構(gòu)？用光譜項(xiàng)表達(dá)式表示出相應(yīng)的躍遷.3S3P3D32P3/232P1/232D5/232D3/232S1/232D5/232P3/232D3/232P3/232D3/2