原子物理总复习.docx

第一章 原子的位形一、学习要点：1原子的质量和大小2原子核式结构模型(1)汤姆孙原子模型(2)粒子散射实验：装置、结果、分析(3)原子的核式结构模型 (4)粒子散射理论：库仑散射公式（会推导）：卢瑟福散射公式（会推导）： ， 卢瑟福公式中的四种关系的实验验证；(5)微分散射面的物理意义；(6)原子核大小的估计： 二、基本练习1课本P28：（1-2）.（1-3）.（1-4）.（1-6）;2选择题：(1)原子半径的数量级是：A1010cm; B.10-8m C. 10-10m D.10-13m(2)原子核式结构模型的提出是根据粒子散射实验中A.绝大多数粒子散射角接近180 B.粒子只偏23C.以小角散射为主也存在大角散射 D.以大角散射为主也存在小角散射（3）进行卢瑟福理论实验验证时发现小角散射与实验不符这说明：A.原子不一定存在核式结构 B.散射物太厚 C.卢瑟福理论是错误的 D.小角散射时一次散射理论不成立(4)用相同能量的粒子束和质子束分别与金箔正碰，测量金原子核半径的上限. 问用质子束所得结果是用粒子束所得结果的几倍？A. 1/4 B . 1/2 C . 1 D. 2(5)动能EK=40keV的粒子对心接近Pb(z=82)核而产生散射,则最小距离为（m）：A.5.9 B.3.0 C.5.910-12 D.5.910-14(6)如果用相同动能的质子和氘核同金箔产生散射,那么用质子作为入射粒子测得的金原子半径上限是用氘核子作为入射粒子测得的金原子半径上限的几倍？A.2 B.1/2 C.1 D .4(7)在金箔引起的粒子散射实验中,每10000个对准金箔的粒子中发现有4个粒子被散射到角度大于5的范围内.若金箔的厚度增加到4倍,那么被散射的粒子会有多少？A. 16 B.8 C.4 D.2(8）在同一粒子源和散射靶的条件下观察到粒子被散射在90和60角方向上单位立体角内的粒子数之比为：A4:1 B.:2 C.1:4 D.1:8（9）在粒子散射实验中,若把粒子换成质子,要想得到粒子相同的角分布,在散射物不变条件下则必须使：A质子的速度与粒子的相同； B质子的能量与粒子的相同；C质子的速度是粒子的一半； D质子的能量是粒子的一半2简答题（1）简述卢瑟福原子核式模型的要点。（2）简述粒子散射实验. 粒子大角散射的结果说明了什么？（3）什么是微分散射截面？简述其物理意义。第二章 原子的量子态一、选择题(1)若氢原子被激发到主量子数为n的能级,当产生能级跃迁时可能发生的所有谱线总条数应为：An-1 B .n(n-1)/2 C .n(n+1)/2 D .n(2)氢原子光谱赖曼系和巴耳末系的系线限波长分别为：A.R/4 和R/9 B.R 和R/4 C.4/R 和9/R D.1/R 和4/R(3)氢原子赖曼系的线系限波数为R,则氢原子的电离电势为：A3Rhc/4 B. Rhc C.3Rhc/4e D. Rhc/e(4)氢原子基态的电离电势和第一激发电势分别是：A13.6V和10.2V; B 13.6V和-10.2V; C.13.6V和3.4V; D. 13.6V和-3.4V(5)由玻尔氢原子理论得出的第一玻尔半径的数值是：A.5.29m B.0.52910-10m C. 5.2910-12m D.52910-12m(6)根据玻尔理论,若将氢原子激发到n=5的状态,则：A.可能出现10条谱线，分别属四个线系 B.可能出现9条谱线，分别属3个线系C.可能出现11条谱线，分别属5个线系 D.可能出现1条谱线，属赖曼系(7)欲使处于激发态的氢原子发出线，则至少需提供多少能量（eV）?A.13.6 B.12.09 C.10.2 D.3.4(8)氢原子被激发后其电子处在第四轨道上运动,按照玻尔理论在观测时间内最多能看到几条线？A.1 B.6 C.4 D.3(9)氢原子光谱由莱曼、巴耳末、帕邢、布喇开系组成.为获得红外波段原子发射光谱,则轰击基态氢原子的最小动能为: A .0.66 eV B.12.09eV C.10.2eV D.12.75eV(10)用能量为12.7eV的电子去激发基态氢原子时,受激氢原子向低能级跃迁时最多可能出现几条光谱线（不考虑自旋）； A3 B.10 C.1 D.4(11)有速度为1.875的自由电子被一质子俘获,放出一个光子而形成基态氢原子,则光子的频率（Hz）为:A3.310； B.2.410 ； C.5.710； D.2.110.(12)按照玻尔理论基态氢原子中电子绕核运动的线速度约为光速的：A.1/10倍 B.1/100倍 C .1/137倍 D.1/237倍(13)玻尔磁子为多少焦耳特斯拉？A0.927 B.0.927 C. 0.927 D .0.927（14）已知一对正负电子绕其共同的质心转动会暂时形成类似于氢原子的结构的“正电子素”那么该“正电子素”由第一激发态跃迁时发射光谱线的波长应为：A3 /8 B.3/4 C.8/3 D.4/3(15)象子（带有一个单位负电荷）通过物质时，有些在核附近的轨道上将被俘获而形成原子，那么原子基态轨道半径与相应的电子轨道半径之比为（子的质量为m=206me）A.1/206 B.1/(206)2 C.206 D.2062(16)电子偶素是由电子和正电子组成的原子，基态电离能量为：A.-3.4eV B.+3.4eV C.+6.8eV D.-6.8eV(17)根据玻尔理论可知，氦离子He+的第一轨道半径是：A2 B. 4 C. /2 D. /4(18)一次电离的氦离子 He+处于第一激发态（n=2）时电子的轨道半径为：A.0.5310-10m B.1.0610-10m C.2.1210-10m D.0.2610-10m(19)假设氦原子（Z=2）的一个电子已被电离，如果还想把另一个电子电离，若以eV为单位至少需提供的能量为：A54.4 B.-54.4 C.13.6 D.3.4(20）在He+离子中基态电子的结合能是：A.27.2eV B.54.4eV C.19.77eV D.24.17eV(21)夫赫实验的结果表明：A电子自旋的存在； B原子能量量子化 C原子具有磁性； D原子角动量量子化(22）夫赫实验使用的充气三极管是在：A.相对阴极来说板极上加正向电压,栅极上加负电压；B.板极相对栅极是负电压,栅极相对阴极是正电压；C.板极相对栅极是正电压,栅极相对阴极是负电压；D.相对阴极来说板极加负电压,栅极加正电压(23）处于基态的氢原子被能量为12.09eV的光子激发后,其轨道半径增为原来的A4倍 B.3倍 C.9倍 D.16倍(24）氢原子处于基态吸收=1026的光子后电子的轨道磁矩为原来的（ ）倍：A3； B. 2； C.不变； D.9第三章 量子力学导论一、知识要点1德布罗意假设：(1)内容： , (2)实验验证：戴维孙革末试验电子 =2不确定关系： , ；及其应用；3波函数及其统计解释、标准条件、归一化条件4薛定谔方程、定态薛定谔方程、定态波函数、定态二、基本练习(选择题)（1）为了证实德布罗意假设,戴维孙革末于1927年在镍单晶体上做了电子衍射实验从而证明了：A.电子的波动性和粒子性 B.电子的波动性 C.电子的粒子性 D.所有粒子具有二项性(2) 德布罗意假设可归结为下列关系式：A .E=h， p=; B.E=，P=; C. E=h ，p=; D. E= ，p=(3) 为使电子的德布罗意假设波长为100埃,应加多大的加速电压：A11.51106V； B.24.4V； C.24.4105V； D.15.1V(4）基于德布罗意假设得出的公式 的适用条件是：A.自由电子，非相对论近似； B.一切实物粒子，非相对论近似；C.被电场束缚的电子，相对论结果； D带电的任何粒子，非相对论近似(5）如果一个原子处于某能态的时间为10-7S,原子这个能态能量的最小不确定数量级为（以焦耳为单位）：A10-34； B.10-27； C.10-24； D.10-30(6）将一质子束缚在10-13cm的线度内,则估计其动能的量级为：A. eV; B. MeV; C. GeV, D.10-20J（7）下列各物体哪个是绝对黑体 (B)(A)不辐射任何光线的物体 (B)不能反射任何光线的物体 (C)不能反射可见光的物体 (D)不辐射可见光的物体（8） 金属的光电效应的红限依赖于:(C )(A)入射光的频率 (B)入射光的强度 (C)金属的逸出功 (D)入射光的频率和金属的逸出功（9） 关于不确定(测不准)关系有以下几种理解:(1) 粒子的动量不可能确定 (2) 粒子的坐标不可能确定 (3) 粒子的动量和坐标不可能同时确定 (4) 不确定关系不仅适用于电子和光子,也适用于其它粒子. 其中正确的是:( )(A) (1),(2) (B) (2),(4) (C) (3),(4) (D) (4),(1)（10） 完全描述微观粒子运动状态的是:( C )(A) 薛定谔方程 (B)测不准关系 (C)波函数 (D) 能量(11) 完全描述微观粒子运动状态变化规律的是:( )(A)波函数 (B) 测不准关系 (C) 薛定谔方程 (D) 能级（12） 卢瑟福粒子实验证实了 ;斯特恩-盖拉赫实验证实了 ;康普顿效应证实了 ;戴维逊-革末实验证实了 .(依次为E、F、A、D)(A)光的量子性. (B) 玻尔的能级量子化假设. (C)X射线的存在. (D)电子的波动性 (E)原子的有核模型. (F) 原子的自旋磁矩取向量子化. （13） 关于光电效应有下列说法:(1)任何波长的可见光照射到任何金属表面都能产生光电效应;(2)若入射光的频率均大于一给定金属红限,则该金属分别受到不同频率,强度相等的光照射时,释出的光电子的最大初动能也不同;(3)若入射光的频率均大于一给定金属红限,则该金属分别受到不同频率,强度相等的光照射时,单位时间释出的光电子数一定相等;(4)若入射光的频率均大于一给定金属的红限,则当入射光频率不变而强度增大一倍时,该金属的饱和光电流也增大一倍. 其中正确的是:( )(A) (1),(2),(3) (B) (2),(3),(4) (C) (2),(3) (D) (2),(4) （14） 已知氢原子从基态激发到某一定态所需能量为10.19eV,若氢原子从能量为-0.85eV的状态跃迁到上述定态时,所发射的光子的能量为:( )(A)2.56eV (B)3.41eV (C) 4.25eV (D) 9.95eV （15） 若光子与电子的波长相等,则它们:( )(A)动量及总能量均相等 (B) 动量及总能量均不相等(C)动量相等,总能量不相等 (D)动量不相等,总能量相等1. 下列各物体哪个是绝对黑体 (B)(A)不辐射任何光线的物体 (B)不能反射任何光线的物体 (C)不能反射可见光的物体 (D)不辐射可见光的物体2. 金属的光电效应的红限依赖于:(C )(A)入射光的频率 (B)入射光的强度 (C)金属的逸出功 (D)入射光的频率和金属的逸出功3. 关于不确定(测不准)关系有以下几种理解:(1) 粒子的动量不可能确定 (2) 粒子的坐标不可能确定 (3) 粒子的动量和坐标不可能同时确定 (4) 不确定关系不仅适用于电子和光子,也适用于其它粒子. 其中正确的是:( )(A) (1),(2) (B) (2),(4) (C) (3),(4) (D) (4),(1)4. 完全描述微观粒子运动状态的是:( )(A) 薛定谔方程 (B)测不准关系 (C)波函数 (D) 能量5. 完全描述微观粒子运动状态变化规律的是:( )(A)波函数 (B) 测不准关系 (C) 薛定谔方程 (D) 能级6,卢瑟福粒子实验证实了 ;斯特恩-盖拉赫实验证实了 ;康普顿效应证实了 ;戴维逊-革末实验证实了 .(A)光的量子性. (B) 玻尔的能级量子化假设. (C)X射线的存在. (D)电子的波动性(E)原子的有核模型. (F) 原子的自旋磁矩取向量子化. 7. 关于光电效应有下列说法:(1)任何波长的可见光照射到任何金属表面都能产生光电效应;(2)若入射光的频率均大于一给定金属红限,则该金属分别受到不同频率,强度相等的光照射时,释出的光电子的最大初动能也不同;(3)若入射光的频率均大于一给定金属红限,则该金属分别受到不同频率,强度相等的光照射时,单位时间释出的光电子数一定相等;(4)若入射光的频率均大于一给定金属的红限,则当入射光频率不变而强度增大一倍时,该金属的饱和光电流也增大一倍. 其中正确的是:( )(A) (1),(2),(3) (B) (2),(3),(4) (C) (2),(3) (D) (2),(4) 8. 已知氢原子从基态激发到某一定态所需能量为10.19eV,若氢原子从能量为-0.85eV的状态跃迁到上述定态时,所发射的光子的能量为:( )(A)2.56eV (B)3.41eV (C) 4.25eV (D) 9.95eV 9. 若光子与电子的波长相等,则它们:( )(A)动量及总能量均相等 (B) 动量及总能量均不相等 (C)动量相等,总能量不相等 (D)动量不相等,总能量相等答案：1.绝对黑体吸收所有的光线，所以不能反射任何光线2.看定义啊。光电效应吸收一定频率v的光，如果hv超出逸出功W,则放出hv-W能量的光，如果超不过W,则不逸出。入射光强度和这个没有关系，入射光强度决定光电流的大小，成正相关的关系。题目的红限就是W/h,h是常数，所以取决于W。3.C不确定关系有两个，就是动量乘以位移不能确定，能量和时间相乘不能确定。确切推倒出自于对易那一章节。适用于各种粒子4.C波函数是薛定谔方程的解，描述粒子运动状态的函数。5.C变化规律是方程描述的6.EFAD随便搜索一下，这个是常识性部分没有什么公式可以推倒的。搜索一下看一下每个实验的原理目的就可以了7.D看2题的解释8.A。从基态激发到定态的公式E=E0（1/n2-1）代入得到n，然后用balmer公式得出能量值9.C。德布罗伊波长公式：波长=h/动量。所以动量相等。因为光子和电子质量不同，所以总能量不相等问答:1.玻尔理论的基本假设是什么?2.列举出量子力学的五大公设,并分别简要阐述.填空:1.粒子在中心势场下径向波函数满足的微分方程. _2.势能无穷大区域时的波函数. _3.哈密顿算符的本征值. _4.哈密顿算符的条件和定义. _5.幺正算符的定义. _ 6.频率为u的光子，能量为 动量为最佳答案 1.（1）定态假设：电子在原子核库仑引力作用下，按经典力学规律，沿圆形轨道运动，且不向外辐射电磁波，因而原子处于稳定状态（定态），其能量（称能级） 保持不变。（2）频率条件: 当原子由高能级的定态跃迁至低能级的定态要发射光子，反之要吸收光子。所发射或吸收光子的频率是一定的。（3）电子绕核的轨道角动量L是量子化的。2.第一公设波函数公设第二公设算符公设第三公设测量公设第四公设动力学演化公设: Schrdinger 方程公设第五公设微观粒子全同性原理公设第四章 原子的精细结构 电子的自旋一、学习要点1原子有效磁矩； (会推导)2朗德因子；3碱金属原子光谱和能级的精细结构：(1)原因：电子自旋轨道的相互作用(2) 电子自旋轨道的相互作用能： (3)选择定则：,4外磁场对原子的作用；（1）拉莫尔进动的角速度(会推导): （2）原子受磁场作用的附加能量:附加光谱项能级分裂图（3）史盖实验；原子束在非均匀磁场中的分裂,（m为原子质量）（4）塞曼效应：光谱线在外磁场中的分裂，机制是原子磁矩与外磁场的相互作用,使能级进一步的分裂所造成的. 塞曼效应的意义正常塞曼效应：在磁场中原来的一条谱线分裂成3条,相邻两条谱线的波数相差一个洛伦兹单位Cd 643.847nm 红光1D21P1氦原子 6678.1nm 1D21P1反常塞曼效应：弱磁场下：Na黄光：D2线 5890埃 2P3/22S1/2（1分为6）；D1线5896埃 2P1/22S1/2（1分为4）Li (2D3/22P1/2)塞曼谱线的偏振特性二、选择题（1）在正常塞曼效应中，沿磁场方向观察时将看到几条谱线：A0； B.1； C.2； D.3（2）正常塞曼效应总是对应三条谱线，是因为：A每个能级在外磁场中劈裂成三个； B.不同能级的郎德因子g大小不同；C每个能级在外场中劈裂后的间隔相同； D.因为只有三种跃迁（3）B原子态2P1/2对应的有效磁矩（g23）是A. ； B. ； C. ； D. .（4）在强外磁场中原子的附加能量除正比于B之外,同原子状态有关的因子有：A.朗德因子和玻尔磁子 B.磁量子数、朗德因子C.朗德因子、磁量子数ML和MJ D.磁量子数ML和MS（5）塞曼效应中观测到的和成分,分别对应的选择定则为：A； B. ;时不出现；C. ，； D. （6）原子在6G3/2状态,其有效磁矩为：A； B. 0； C. ； D. （7）若原子处于1D2和2S1/2态,试求它们的朗德因子g值：A1和2/3； B.2和2/3； C.1和4/3； D.1和2（8）由朗德因子公式当L=S,J0时,可得g值：A2； B.1； C.3/2； D.3/4（9）由朗德因子公式当L=0但S0时,可得g值：A1； B.1/2； C.3； D.2（10）如果原子处于2P1/2态,它的朗德因子g值：A.2/3； B.1/3； C.2； D.1/2（11）某原子处于4D1/2态,若将其放于弱磁场中,则能级分裂为：A2个； B.9个； C.不分裂； D.4个（12）判断处在弱磁场中,下列原子态的子能级数那一个是正确的：A.4D3/2分裂为2个； B.1P1分裂为3个； C.2F5/2分裂为7个； D.1D2分裂为4个(13)如果原子处于2P3/2态，将它置于弱外磁场中时，它对应能级应分裂为：A.3个 B.2个 C.4个 D.5个(14)态1D2的能级在磁感应强度B的弱磁场中分裂多少子能级?A.3个 B.5个 C.2个 D.4个(15)钠黄光D2线对应着32P3/232S1/2态的跃迁，把钠光源置于弱磁场中谱线将如何分裂：A.3条 B.6条 C.4条 D.8条(16)碱金属原子漫线系的第一条精细结构光谱线(2D3/22P3/2)在磁场中发生塞曼效应,光谱线发生分裂,沿磁场方向拍摄到的光谱线条数为A.3条 B.6条 C.4条 D.9条(17)对钠的D2线(2P3/22S1/2)将其置于弱的外磁场中，其谱线的最大裂距和最小裂距各是A.2L和L/6; B.5/2L和1/2L; C.4/3L和2/3L; D.5/3L和1/3L(18)碱金属原子能级的双重结构是由于下列哪一项产生：A.相对论效应 B.原子实的极化C.价电子的轨道贯穿 D.价电子的自旋轨道相互作用(19)产生钠的两条黄谱线的跃迁是：A.2P3/22S1/2 , 2P1/22S1/2; B. 2S1/22P1/2 , 2S1/22P3/2;C. 2D3/22P1/2, 2D3/22P3/2; D. 2D3/22P1/2 , 2D3/22P3/2（14）碱金属原子光谱精细结构形成的根本物理原因：A.电子自旋的存在 B.观察仪器分辨率的提高C.选择定则的提出 D.轨道角动量的量子化（20）已知钠光谱的主线系的第一条谱线由l1=5890埃和l2=5896埃的双线组成,则第二辅线系极限的双线间距（以电子伏特为单位）：A.0； B.2.1410-3; C.2.0710-3; D.3.4210-2(21）考虑电子自旋,碱金属原子光谱中每一条谱线分裂成两条且两条线的间隔随波数增加而减少的是什么线系？A.主线系； B.锐线系； C.漫线系； D.基线系第四章 原子的精细结构：电子的自旋（原子磁矩、史盖实验及塞曼效应部分）一、学习要点1原子有效磁矩 , (会推导)2外磁场对原子的作用：（1）拉莫尔进动圆频率(会推导): （2）原子受磁场作用的附加能量:附加光谱项能级分裂图（3）史盖实验；原子束在非均匀磁场中的分裂,（m为原子质量）（4）塞曼效应：光谱线在外磁场中的分裂，机制是原子磁矩与外磁场的相互作用,使能级进一步的分裂所造成的. 塞曼效应的意义正常塞曼效应：在磁场中原来的一条谱线分裂成3条,相邻两条谱线的波数相差一个洛伦兹单位Cd 6438埃 红光1D21P1氦原子 66781埃 1D21P1反常塞曼效应：弱磁场下：Na黄光：D2线 5890埃 2P3/22S1/2（1分为6）；D1线5896埃 2P1/22S1/2（1分为4）Li (2D3/22P1/2)格罗春图、相邻两条谱线的波数差、能级跃迁图选择定则 垂直磁场、平行磁场观察的谱线条数及偏振情况帕邢贝克效应：强磁场中反常塞曼效应变为正常塞曼效应，（5）顺磁共振、物质的磁性二、基本练习1杨书P197209 2、4、6、8、10、11、12 2选择题（1）在正常塞曼效应中，沿磁场方向观察时将看到几条谱线：A0； B.1； C.2； D.3（2）正常塞曼效应总是对应三条谱线，是因为：A每个能级在外磁场中劈裂成三个； B.不同能级的郎德因子g大小不同；C每个能级在外场中劈裂后的间隔相同； D.因为只有三种跃迁（3）B原子态2P1/2对应的有效磁矩（g23）是A. ； B. ； C. ； D. .(4)在强外磁场中原子的附加能量除正比于B之外,同原子状态有关的因子有：A.朗德因子和玻尔磁子 B.磁量子数、朗德因子C.朗德因子、磁量子数ML和MJ D.磁量子数ML和MS(5)塞曼效应中观测到的和成分,分别对应的选择定则为：A； B. ;时不出现；C. ，； D. (6)原子在6G3/2状态,其有效磁矩为：A； B. 0； C. ； D. (7)若原子处于1D2和2S1/2态,试求它们的朗德因子g值：A1和2/3； B.2和2/3； C.1和4/3； D.1和2（8）由朗德因子公式当L=S,J0时,可得g值：A2； B.1； C.3/2； D.3/4（9）由朗德因子公式当L=0但S0时,可得g值：A1； B.1/2； C.3； D.2（10）如果原子处于2P1/2态,它的朗德因子g值：A.2/3； B.1/3； C.2； D.1/2（11）某原子处于4D1/2态,若将其放于弱磁场中,则能级分裂为：A2个； B.9个； C.不分裂； D.4个（12）判断处在弱磁场中,下列原子态的子能级数那一个是正确的：A.4D3/2分裂为2个； B.1P1分裂为3个； C.2F5/2分裂为7个； D.1D2分裂为4个(13)如果原子处于2P3/2态，将它置于弱外磁场中时，它对应能级应分裂为：A.3个 B.2个 C.4个 D.5个(14)态1D2的能级在磁感应强度B的弱磁场中分裂多少子能级?A.3个 B.5个 C.2个 D.4个(15)钠黄光D2线对应着32P3/232S1/2态的跃迁，把钠光源置于弱磁场中谱线将如何分裂：A.3条 B.6条 C.4条 D.8条(16)碱金属原子漫线系的第一条精细结构光谱线(2D3/22P3/2)在磁场中发生塞曼效应,光谱线发生分裂,沿磁场方向拍摄到的光谱线条数为A.3条 B.6条 C.4条 D.9条(17)对钠的D2线(2P3/22S1/2)将其置于弱的外磁场中，其谱线的最大裂距和最小裂距各是A.2L和L/6; B.5/2L和1/2L; C.4/3L和2/3L; D.5/3L和1/3L(18)使窄的原子束按照施特恩盖拉赫的方法通过极不均匀的磁场 ，若原子处于5F1态，试问原子束分裂成A.不分裂 B.3条 C.5条 D.7条（19）对于塞曼效应实验，下列哪种说法是正确的？A实验中利用非均匀磁场观察原子谱线的分裂情况；B实验中所观察到原子谱线都是线偏振光；C凡是一条谱线分裂成等间距的三条线的，一定是正常塞曼效应；D以上3种说法都不正确.3计算题(1)分析4D1/2态在外磁场中的分裂情况 .(2)原子在状态5F中的有磁矩为0，试求原子在该状态的角动量.(3)解释Cd的6438埃的红光(1D21P1) 在外磁场中的正常塞曼效应，并画出相应的能级图.(4)氦原子从1D21P1跃迁的谱线波长为6678.1埃,(a)计算在磁场B中发生的塞曼效应(,用L洛表示); (b) 平行于磁场方向观察到几条谱线？偏振情况如何？(c)垂直于磁场方向观察到几条谱线？偏振情况如何？(d)写出跃迁选择定则，画出相应跃迁图 .（5）Hg原子从6s7s3S16s6p3P1的跃迁发出波长为4358埃的谱线,在外磁场中将发生何种塞曼效应？试分析之.(6)计算Hg原子从6s7s3S16s7p3P2跃迁发出的波长为5461nm的谱线,在外场B=1T中所发生的塞曼效应（7）试举两例说明如何测量普朗克常数 .（8）处于2P1/2态的原子在半径为r=5cm.载有I=10A的线圈轴线上，原子和线圈中心之间的距离等于线圈的半径，求磁场对原子的最大作用力 .（9）处于正常状态下的氢原子位于载有电流I=10A长直导线旁边，距离长直导线为r=25cm的地方，求作用在氢原子上的力 .（10）若要求光谱仪能分辨在的磁场中钠原子谱线589nm（2P3/22S1/2）的塞曼结构，试求此光谱仪最小分辨本领. （已知：）（11）在Ca的一次正常塞曼效应实验中，从沿磁场方向观察到钙的422.6nm谱线在磁场中分裂成间距为0.05nm的两条线，试求磁场强度. （电子的荷质比为1.751011C/kg）；Ca原子3F23D2跃迁的光谱线在磁场中可分裂为多少谱线？它们与原来谱线的波数差是多少（以洛仑兹单位表示）？若迎着磁场方向观察可看到几条谱线？它们是圆偏振光，线偏振光，还是二者皆有？ （12）以钠原子的D线为例，讨论复杂塞曼效应. 第五章多电子原子:泡利原理一、学习要点1氦原子光谱和能级（正氦（三重态）、仲氦（单态）； 2重点掌握LS耦合,了解jj耦合； 3泡利不相容原理；4两个价电子原子的电偶极辐射跃迁选择定则；5元素性质的周期性，洪特定则，朗德间隔定则，电子壳层填充的规律，原子基态；二、基本练习1.教科书P255256 习题5-1；5-2；5-3；5-4；5-6；5-7；5-8；5-9；5-10；5-11；5-122.选择题(1)关于氦原子光谱下列说法错误的是：A.第一激发态不能自发的跃迁到基态； B.1s2p 3P2,1,0能级是正常顺序；C.基态与第一激发态能量相差很大； D.三重态与单态之间没有跃迁(2)氦原子由状态1s2p 3P2,1,0向1s2s 3S1跃迁,可产生的谱线条数为：A.0； B.2； C.3； D.1(3)氦原子由状态1s3d 3D3,2,1向1s2p3P2,1,0跃迁时可产生的谱线条数为：A.3； B.4； C.6； D.5(4)氦原子有单态和三重态两套能级,从而它们产生的光谱特点是:A.单能级各线系皆为单线,三重能级各线皆为三线；B.单重能级各线系皆为双线,三重能级各线系皆为三线；C.单重能级各线系皆为单线,三重能级各线系皆为双线;D.单重能级各线系皆为单线,三重能级各线系较为复杂,不一定是三线.(5)下列原子状态中哪一个是氦原子的基态？A.1P1； B.3P1 ; C.3S1; D1S0;(6)氦原子的电子组态为n1pn2s,则可能的原子态：A.由于n不确定不能给出确定的J值,不能决定原子态； B.为n1pn2s 3D2,1,0和n1pn2s 1D1；C.由于违背泡利原理只存单态不存在三重态；D.为n1pn2s 3P2,1,0和n1pn2s 1P1.(7) C+离子由2s3p 3P2,1,0到2s3s 3S1两能级的跃迁,可产生几条光谱线？A.条； B条； C条； D条(8) 氦原子有单态和三重态,但1s1s3S1并不存在,其原因是:A.因为自旋为1/2, 1=2=0 故J=1/21; B.泡利不相容原理限制了1s1s3S1的存在;C.因为三重态能量最低的是1s2s3S1; D.因为1s1s3S1和 1s2s3S1是简并态(9) 泡利不相容原理说:A.自旋为整数的粒子不能处于同一量子态中；B.自旋为整数的粒子能处于同一量子态中；C.自旋为半整数的粒子能处于同一量子态中; D.自旋为半整数的粒子不能处于同一量子态中.(10)若某原子的两个价电子处于2s2p组态,利用LS耦合可得到其原子态的个数是：A.1； B.3; C.4; D.6.(11)4D3/2 态的轨道角动量的平方值是：A.-2 ; B.62; C.-2; D.2(12)一个p电子与一个s电子在LS耦合下可能有原子态为：A.3P0,1,2, 3S1 ; B .3P0,1,2 , 1S0; C.1P1 , 3P0,1,2 ; D.3S1 ,1P1(13)设原子的两个价电子是p电子和d电子,在耦合下可能的原子态有：A.4个 ； B.9个 ； C.12个 ； D.15个 ；(14)电子组态2p4d所形成的可能原子态有：A1P P F F； B. 1P 1D 1F 3P 3D 3F;C3F 1F; D.1S 1P 1D 3S 3P 3D.(15)硼（Z=5）的B+离子若处于第一激发态,则电子组态为：A.2s2p B.2s2s C.1s2s D.2p3s(16)铍（Be）原子若处于第一激发态,则其电子组态：A.2s2s； B.2s3p； C.1s2p; D.2s2p(17)若镁原子处于基态,它的电子组态应为：A2s2s B.2s2p C.3s3s D.3s3p(18)今有电子组态1s2p,1s1p,2d3p,3p3s,试判断下列哪些电子组态是完全存在的:A.1s2p ,1s1p B.1s2p,2d3p C,2d3p,2p3s D.1s2p,2p3s(19)电子组态1s2p所构成的原子态应为:A1s2p1P1 , 1s2p3P2,1,0 B.1s2p1S0 ,1s2p3S1C1s2p1S0, 1s2p1P1 , 1s2p3S1 , 1s2p3P2,1,0; D.1s2p1S0,1s2p1P1(20)判断下列各谱项中那个谱项不可能存在:A.3F2; B.4P5/2; C.2F7/2; D.3D1/2(21)试判断原子态：1s1s3S1,1s2p3P2,1s2p1D1, 2s2p3P2中下列哪组是完全存在的？A. 1s1s3S1 1s2p3P2 2s2p3P2 B .1s2p3P2 1s2p1D1C. 1s2p3P2 2s2p3P2 D.1s1s3S1 2s2p3P2 1s2p1D1(22)在铍原子中,如果3D1,2,3对应的三能级可以分辨,当有2s3d3D1,2,3到2s2p3P2,1,0的跃迁中可产生几条光谱线？A6 B.3 C.2 D.9(23)有状态2p3d3P2s3p3P的跃迁：A.可产生9条谱线 B.可产生7条谱线C 可产生6条谱线 D.不能发生(24)已知Cl（Z=17）原子的电子组态是1s22s22p63p5,则其原子态是：A.2P1/2; B.4P1/2 ; C.2P3/2; D.4P3/2(25) 原子处在多重性为5，J的简并度为7的状态,试确定轨道角动量的最大值：A.; B. ; C. ; D. (26)试确定D32谱项可能的多重性：A.1，3，5，7； B.2，4，6，8； C3，5，7； D.2，4，6.(27)某系统中有三个电子分别处于s态.p态.d态,该系统可能有的光谱项个数是： A7； B.17； C.8； D.18(28)钙原子的能级应该有几重结构？A双重； B.一、三重； C.二、四重； D.单重第6章 x射线一、学习要点1、X射线的发现与性质； 2、X射线连续谱和标识谱产生的机制；3、X射线康普顿效应的规律；4、X射线被物质吸收的规律。二、基本练习、教科书P298习题：6-1；6-2；6-6；6-7；6-13、选择题：（）伦琴连续光谱有一个短波限lmin，它与：.对阴极材料有关； .对阴极材料和入射电子能量有关； .对阴极材料无关，与入射电子能量有关；.对阴极材料和入射电子能量无关 .（）原子发射伦琴射线标识谱的条件是：.原子外层电子被激发；.原子外层电子被电离；.原子内层电子被移走；.原子中电子自旋轨道作用很强 .（）各种元素的伦琴线状谱有如下特点：.与对阴极材料无关，有相仿结构，形成谱线系；.与对阴极材料无关，无相仿结构，形成谱线系；.与对阴极材料有关，无相仿结构，形成谱线系；.与对阴极材料有关，有相仿结构，形成谱线系.()莫色勒定律是一个实验定律，理论上也可以给予解释，它的适用范围是：.只对K线系成立； .对K线系成立，其他实验没观察到；.对、线系成立；.对、线系理论上都成立,实际上只观察到线系 .第七章 原子核物理概论一、学习要点原子核的基本性质（）质量数和电荷数；（）核由个核子组成，其中个质子（p）和N=个中子（n）；（）原子核的大小:r0A1/3 , r0 (1.11.3)10-15 m ，r=1014 t/m3常数（4）原子核自旋角动量:PI=,核自旋投影角动量原子的总角动量:PF= (其中FI+J,I+J-1,|I-J|. 若IJ， F取2J1个值；若，F取2I1个值原子的总投影角动量原子光谱和能级的超精细结构核自旋与核外电子的相互作用(5）核磁矩：, 核磁子(6)原子核的结合能、平均结合能、平均结合能曲线（特点）2核力：性质、汤川秀树、p介子理论；3.核的放射性衰变：（1）a、b、g射线的性质（2）指数衰变规律： ， ，放射性强度：（3）放射系（4）a衰变（位移定律、衰变能、条件、机制、推知核能级）（5）b衰变：b能谱与中微子理论，费米弱相互作用理论；b-衰变、b+衰变、轨道电子俘获（EC）（K俘获）（位移定则，衰变能，实质，条件，核能级等）（6）射线的探测：防护与应用；（7）g衰变：g跃迁、内转换；4核反应（1）历史上几个著名核反应（2）守恒定律（3）核反应能及核反应阈能及其计算（4）核反应截面和核反应机制（5）核反应类型（6）重核裂变（裂变方程、裂变能、裂变理论、链式反应）（7）轻核裂变（聚变能、热核聚变的条件、类型等）二、基本练习1课本：2选择题：（1）可以基本决定所有原子核性质的两个量是：A 核的质量和大小 B.核自旋和磁矩 C.原子量和电荷 D.质量数和电荷数(2)原子核的大小同原子的大小相比，其R核R原的数量级应为：A105 B.103 C.10-3 D.10-5(3)原子核可近似看成一个球形，其半径R可用下述公式来描述：A.Rr0A1/3 B. Rr0A2/3 C. R D.R=(4)试估计核密度是多少g/cm3？A.10； B.1012 C.1014 D.1017(5)核外电子的总角动量,原子核的总角动量,则原子的总角动量,其中F为原子的总角动量量子数,其取值为A.4,3,2,1; B.3,2,1; C.2,1,0,-1,-2; D.5,4,3,2,1(6)已知钠原子核23Na基态的核自旋为I=3/2,因此钠原子基态32S1/2能级的超精细结构为A.2个; B.4个; C.3个; D.5个(7)若某原子其电子轨道量子数L=2,自旋量子数S=0,核自旋量子数I=3/2,则该原子总角动量量子数为A.7/2,5/2,3/2,1/2； B. 7/2,5/2,3/2,3/2,1/2; C. 7/2,5/2,3/2,3/2,3/2,1/2； D.条件不足,得不出结果.(8)若电子总角动量量子数J=1/2,原子核自旋角动量量子数I=3/2, 则原子总角动量量子数F的取值个数为A.4个; B.3个; C.1个; D.2个(9)氘核每个核子的平均结合能为1.11MeV,氦核每个核子的平均结合能为7.07 MeV.有两个氘核结合成一个氦核时A.放出能量23.84 MeV; B.吸收能量23.84 MeV;C