原子物理学2008-B卷试题

B卷 20072008学年第二学期原子物理学期末试卷 专业班级 姓 名 学 号 开课系室 应用物理系 考试日期 2008年6月14日7：30-9：30 题 号一二三总分得 分阅卷人复核人第 1 页 共 4 页一、 填空题（每空1分，共30分）1在哲学上，关于物质是否无限可分存在两种对立的观点，我国古代的公孙龙主张 ，古希腊物理学家德谟克利特主张 。2电子的发现者是 、中子的发现者是 ，放射行现象德发现者是 ，X射线的发现者是 。3玻尔的氢原子理论是分三步完成的（三步曲），分别为 、 、 。 4史特恩盖拉赫实验证明了 、 、 、 。5产生激光的必要条件是 ； 光的三个主要特征是 、 、 。6相对于氢原子，碱金属原子的能级出现分裂，定性的讲主要是由两种效应所导致，分别为 、 。7. X射线管发射的谱线由 和 两部分构成。它们产生的机制分别是 和 。8具有相同德布罗意波长的电子和质子，其动量之比为 ，动能之比为 。 9按照原子的量子化理论，原子可以通过 、 两种辐射方式发光，而激光是由 方式产生的。10根据量子力学理论，氢原子中的电子，当其主量子数时，其轨道磁距的可能取值为 、 、 。二、选择题（共10小题，每题3分，共30分）：1（3分）动能为100ev的电子，其德布罗意波长为 ：（ ） (A) （B） （C） （D）2（3分）在原子的k壳层中，电子可能具有的四个量子数（1） （2） （3） （4）以上四种取值中，那些是正确的： （ ）A 只有（1）、（3）是正确的 B 只有2、4是正确的C 只有（2）、（3）是正确的 D 全部是正确的3（3分）下列哪个符号所要代表的状态实际上并不存在： （ ）(A) (B) (C) (D) 4（3分）按照玻尔氢原子理论，对于氢原子和两次电离的，它们的第一玻尔半径之比，电子在第一轨道上运动时的速度之比，相应的角动量之比，基态能量之比分别为： （ ） (A) (B) (C) (D) 5（3分）某原子处于原子态，则此时其朗德因子的数值为： （ ）(A) (B) (C) (D) 6（3分）不考虑精细结构，则氢原子的赖曼系中，波长最长的谱线和波长最短的谱线的波长之比为： （ ）(A) (B) (C) (D) 7（3分）由氦原子单一态跃迁产生的谱线，将在外磁场中发生分裂，在垂直于磁场方向观察，可观察到分裂为 条谱线： （ ）(A) 3条 (B)4条 (C) 5条 (D) 6条8（3分）的粒子与金核发生碰撞时的最小距离为 ： （ ） (A) (B) (C) (D) 9（3分）在康普顿实验中，如果入射光子的能量为，则反冲电子能够得到的最大能量为： （ ） (A) ， (B) （C） ， （D）10（3分）利用放射性元素的衰变规律，可以估算地球的年龄。例如，已知和的半衰期分别为和，假定地球形成时，地球上的和的含量近乎相等，目前在天然铀当中的含量占99.3,而仅占0.72%,由此估计的地球年龄为： （ ） (A) (B) (C) (D) 三、计算题（共4题，每题10分，共40分）（注意写出解题步骤）1（10分）是一种基本粒子，除静止质量为电子质量的207倍外，其余性质与电子都一样，当它运动速度较慢时，被质子俘获，形成子原子，试计算：（1）子原子的第一玻尔轨道半径。 （5分）（2）子原子赖曼线系中的最短波长。（5分）2.（10分）氦原子的两个电子分别都被激发到2p和2p状态，则按照耦合，该电子组态可以组成那些原子态？（注意写出过程）3（10分）在史特恩盖拉赫实验中，不均匀的横向磁场梯度为，磁极的纵向范围，磁极中心到屏的距离，使用的原子束是处于的钒原子，原子的动能，试求