B(试题和答案)草稿06级.doc

原子物理试卷B一、选择题（每小题2分，共20分）1、定态表示的是 D (A) 原子正常情况下所处的状态; (B) 相互间不能发生跃迁的状态; (C) 任何情况下都不随时间而变化的状态; (D) 一系列不连续的，具有确定的能量值的稳定状态。 2、夫兰克- 赫兹实验证明 A (A) 原子内能级的存在; (B) 电子的自旋的存在; (C) 电子的荷质比e/m有一定值 (D) 原子的核式结构. 3、在解氢原子定态薛定谔方程中,经分离变量,解的方程得: 和 LZ=m,由此给出m的取值为: C (A) 0,1,2.; (B) 0,.;,(n-1); (C) 0,.; ; (D) 0,. 4、对氦原子由状态1S2P 3P0,1，2向1S2S 3S1跃迁可能产生的谱线条数为C （A）；0； （B）；2； （C）；3； （D）；1。 5、角动量空间取向量子化适用于：D(A)轨道角动量 B 自旋角动量 C 氢原子 D所有角动量 6、S（硫）原子基态电子组态是3s23p4其基态为： D A 3P0 B 3S1 C3D3 D3P27、下列核反应方程式正确的是 C A B；C D答案： C8、发生衰变的条件是： D （A）：M（A，Z）M（A，Z1）+me （B）：M（A，Z）M（A，Z+1）+2me（C）：M（A，Z）M（A，Z1） （D）：M（A，Z）M（A，Z1）+2me9、下列说法正确的是 D A重子的重子数可为1或0 B重子的重子数为0；C重子的重子数可为或0 D重子的重子数为1,其反粒子为10、导致出现原子光谱的超精细结构的是 B A电子自旋和轨道的耦合 ；B原子核的自旋和原子中的总角动量耦合 C电子自旋和原子核自旋的耦合；D轨道角动量和电子自旋的耦合二、填空题（每小题3分，共18分）1、 由估算得原子核大小的数量级是_m,将此结果与原子大小数量级 m相比,可以说明_ .10-15m,10-10m,原子核是模型是正确的，核只占原子中很小部分；2、玻尔第一轨道半径是0.529m,则氢原子n=3时电子轨道的半长轴a=_,半短轴b有_值，分别是_， , . 1、；3、钾原子基态是4S，它的主线系和柏格曼线系线系限的符号分别是 _和 _ T4s ；T4D4、已知原子的两个电子被分别激发到和轨道，其所构成的可能原子态为 和 。,和,；5、按测不准关系,位置和动量的不确定量 E, 之间的关系为_ 。；6、轨道电子俘获是_ _，它的一般反应可写为 _ _。答案：原子核俘获一个壳层电子的核转变过程；3、简答题：（每小题4分，共12分）1、自旋轨道相互作用答案：碱金属原子中的原子实绕电子旋转就会在电子处产生磁场，这个磁场与电子自旋磁矩的相互作用，称为自旋轨道相互作用。3、放射性衰变答案：绝大多数核素是不稳定的，它们能自发地放出射线，从一种核素变为另一种核素，原子核这种自发衰变过程成为原子核的放射性衰变。4、激活能答案：一个动能为的中子打入核内，与原子核形成复合核而放出结合能，则使复合核具有激发能，只有当激发能时，才能使核分裂，称为裂变阈能，又称激活能。四、计算题（共50）1、氢原子由某一状态跃迁到激发能为10.19ev的状态时,发射一波为4890的光子.试确定初始态的能量.它是哪个状态(n=?)(Rhc=13.6ev,hc=12.4104ev.) （10分）解：设氢原子初始态的能量为,氢原子n=1的状态的能量为， ，4分 ，分 4分 2分2、求一个电子的轨道角动量，自旋角动量及总角动量（以为单位表示）并以矢量图表示它们的关系。（10分）解:电子 2分 4分 2分图 2分3、锌原子（Z=30）的最外层电子有两个，基态时的电子组态是4S4S，当其中有一个被激发，若那个电子被激发到4P态，求出在L-S耦合情况下所形成的原子态，并求出有几种可能的跃迁？画出能及跃迁图（12分）解：基态电子组态4S4S形成1S0原子态4S5S电子组态1=2=0 L=0 s1=s2=1/2 S=0、1 所以原子态为41S0、43S1（不存在） 4分4S4P电子组态 1=0 2=1 L=1 s1=s2=1/2 S=0、1 因为J=L+S L+S-1当S=0时L=1 J=L=1 原子态为 41P1 S=1时 L=1 J=2、1、0 原子态为 43P2、1、0 4分根据跃迁选择定则，仅有一种跃迁： 2分 2分 4、氦原子光谱中波长为（的谱线在磁场中发生塞曼效应 时分裂为几条？写出响应算式并作出能级跃迁图。说出是哪类塞曼效应，为什么？（本题10分）解: L=2 S=0 J=2 g=1 L=1 S=0 J=1 g=14分 2 1 0 -1 -2 1 0 -