原子物理学科考试题.doc

中南大学考试试卷2009 - 2010 学年 1 学期 时间100分钟 课程 原子物理 48 学时 3 学分 考试形式：开卷 专业年级：临床（八年）08级注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上一选择题(共10题, 共有30分 )1.碱金属原子能级的双线结构是由于下面的原因产生: （ ）A. 相对论效应; B. 原子实极化; C. 价电子的轨道贯穿; D. 价电子自旋与轨道角动量相互作用。2碱金属原子的光谱项为： （ ） A. T = R/n2 ; B. T = Z2R/n2 ; C. T = R/n* ; D. T = Z*2R/n2 。3.用电压V加速的高速电子与金属靶碰撞而产生X射线，若电子的电量为- e，光速为c，普朗克常量为h，则所产生的X射线的短波限为： （ ） A. hc2/eV； B. eV/2hc； C. hc/eV； D. 2hc/eV。4.某原子的两个等效d电子组成原子态1G4、1D2、1S0、3F4, 3, 2和3P2, 1, 0，则该原子基态为： （ ）A. 1S0； B. 1G4; C. 3F2； D. 3F4 。5. 镁原子（Z=12）处于基态时价电子的电子组态及基态原子态应是：（ ）A. 3s3s，1S0；B. 2s2p，3P0； C. 2s2s，1S0； D. 3s3p，3P0。6. 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. 原子内层电子被移走 C.原子外层电子被电离 D.原子中电子的自旋轨道作用很强7氘核每个核子的平均结合能为1.11M,氦核每个核子的平均结合能为7.07 M,由两个氘核合成一个氦核时 （ ）A.放出能量23.84 M B.吸收23.84 MC.放出能量26.06 M D.吸收5.96 M8某放射性核素的半衰期为2年，则经8年衰变掉的核数目是尚存核数的（ ）A.20倍 B.15倍 C.10倍 D.5倍9.原子中轨道磁矩mL和轨道角动量L的关系应为 : （ ） 。10. 微观粒子的状态用波函数表示，对波函数的统计解释是： （ ）A.表示微观粒子在时刻的坐标位置；B.表示时刻，坐标处物质波的强度；C.表示时刻，坐标处物质波的振幅；D.表示微观粒子时刻在处单位体积中出现的几率。二填空题(共10题, 共有30分 )1. 处于基态的银原子束通过一横向不均匀磁场时发生的两分裂（即史特恩-盖拉赫实验）揭示了电子 的存在，由于电子的 和 相互作用，碱金属原子能级出现了双层分裂（s项除外）。2.已知He原子1P11S0跃迁的光谱线在磁场中分裂为三条光谱线。若其波数间距为，则此磁场的磁感应强度B= 。今测得，则B= 特斯拉。3. 电荷数Z相同而质量数A不同的原子核, 称为 ，而A相同，Z不同的核素称为 。4. 某原子的两个价电子处于2s2p组态，按LS耦合可构成的原子态个数为 个，总角动量量子数 J的值分别为 ；按J-J耦合可形成的原子态个数为 个，J的值分别为 。5.按照电子的壳层结构， 原子中 相同的电子构成一个壳层； 同一壳层中 相同的电子构成一个支壳层。第一、三、五壳层分别用字母表示应依次是 、 、 。6.钾原子的电离电势是4.34V，其主线系最短波长为 nm。7. 某种核的半衰期是10分种,这种核素的原子经过50分种之后仍存在的几率是 。8. 铯的逸出功为1.9eV，则铯的光电效应阈频率为 ，阈值波长为 ；如果要得到能量为1.5eV的光电子，必须使用波长为 的光照射。9.放射性核素的三种衰变类型是 ， 和 。10.经过 次衰变， 次衰变才变成；在上述一系列变化过程中共损失了 个中子。三计算题(共3题, 共有40分 )1毕克林系是在星球的He+光谱中发现的。它是当He+中的电子从较高能级跃迁到n = 4能级发射的。(1) 列出属于这一线系的谱线的波长的准确公式；(2) 求线系限的波长；(3) 这个线系在光谱的哪个区域？(4) 若He+处于基态，求电离能。（计算时取RHehc = 13.60eV）2在斯特恩盖拉赫实验中，氢原子温度在400K时，基态原子束通过长d=10m, 磁场梯度为10Tm-1的横向非均匀磁场, 求原子束离开磁铁时，原子束分裂的分量间的间隔。 3.一粒子在一维无限深势井中运动，已给，求归一化常数A；又若，A=？，粒子在何处几率最大？ 4. 铍原子基态的电子组态是2s2,若其中有一个电子被激发到3p态,按L-S耦合可构成哪些原子态?写出有关的原子态符号,从这些原子态向低能态跃迁时,可以产生几条光谱线?常数表普朗克常数 h = 6.626 10-34Js = 4.13610-15eVs 里德堡常数 R = 1.097107m-1基本电荷 e = 1.602 10-19C 阿伏伽德罗常数 NA = 6.0221023mol-1复合常数 hc = 1240eVnm 玻耳兹曼常数 k = 1.38010-23JK-1 = 8.61710-5eVK-1电子质量 me = 9.1110-31kg = 0.511Mev/c2 质子质量 mp = 1.6710-27kg = 938MeV/c2质子质量 mp = 1.6710-27kg = 938MeV/c2 玻