原子物理学基础训练题

1、原子物理学基础训练题一、填空题巴尔末线系的波数表达式为 氢原子的基态能量为，电离能量为。 波尔第一轨道半径为al,则二次电离的锂离子Li +的第二轨道半径为。 实验，证明了电子具有波动性。 普朗克提出的量子假说，解决了经典物理 问题上所遇到的困难。 卢瑟福在a粒子散射实验的基础上，提出了原子结构的”模型。 按玻尔理论，原子只能处于一系列的稳定状态，其中能量最低的定态称为，高于 的态称为。 氢原子基态能量E1=eV。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）。1911年卢瑟福根据

2、 粒子在原子内的 散射现象，而提出了原子的结构模型。 广义巴尔末公式 = 和。二、选择题 .微观粒子的状态用波函数表示，对波函数的统计解释是：（）表示微观粒子在时刻的坐标位置；表示时刻，坐标处物质波的强度；表示时刻，坐标处物质波的振幅；表示微观粒子时刻在处单位体积中出现的几率。夫兰克一赫兹实验证明了（） = R（-），式中：是，当m = 2时，公式描人 m 2 n 2述的是氢原子的，对于该线系，n的取值范围是n =。线状光谱 所发的，带状光谱 所发的。 原子光谱的精细结构是由于相互作用引起的。碱金属原子的价电子处于n=3,l=1,其精细结构的状态符号应为，。 TOC o 1-5 h z 泡利不

3、相容原理是.钠黄光D2线对应着32P3/2t32S1/2态的跃迁，把钠光源置于弱磁场中谱线将分裂为 条17原子中 分布的周期性决定了元素周期表中元素性质的周期性，各族元素的化学性质都取决于的分布。原子中量子数n,l,mi相同的最大电子数是 ； n,l相同的最大电子数 是; n 相同的最大电子数是。处于2D5/2原子态的氢原子的轨道角动量的值是，轨道角动量J可取的值是。 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：原子内部能量连续变化B.原子内存在能级C.原子有确定的大小D.原子有核心硫原子射线束，通过非均匀磁场时，在屏上得到的黑条数：()A.2B.3C.4D.5角动量空间取向量子

4、化是指角动量空间一个方向(例如Z方向)上的取值是量子化的， 它()A.只适用于是轨角动量B.只适用于自旋角动量C.只适用于氢原子D.适用于所有角动量如果对碱金属原子考虑轨道和自旋运动，但不考虑轨道一自旋耦合，其状态应用哪几个 量子描述()A. l,m;,ms，jB.n,l,s,j,m.C.n,l, m?ms,jD.n,l,s, m?ms,对波函数中的下列表述，其中不正确的是：()波函数是对几率密度的一种描述；波函数是对粒子统一行为的一种描述；波函数必须是有限、连续、单元值的；由于在整个空间找到粒子的几率为1，因而波函数的绝对值不能大于1；在金箔引起的a粒子散射实验中，每10000个对准金箔的a

5、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a粒子会有多少？A. 16B.8C.4D.2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有一原子，n=1,2,3的壳层填满，4s支壳层也填满，4p支壳层填了一半，则该元素是：A .Br(Z=35); B .Rr(Z=36); C .V(Z=23); D .As(Z=33)在a粒子散射实验中，若把a粒子换成质子，要想得到a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a粒子的相

6、同；B.质子的能量与a粒子的相同；C.质子的速度是a粒子的一半；D.质子的能量是a粒子的一半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：A. 11.51 x 106V； x ；下列原子态中，可能存在的原子态是哪个？(B) 3P3(D) 3D2(A) 1P1/2(C) 3F1某原子处于4D3/2态，则其L-S的可能值为下列哪一个？(A) 3於(B) 5h2(C) -3方2(D) -3方2/2两个电子的轨道角动量量子数分别为：=3，l2 = 2，则其总轨道角动量量子数可取 数值为下列哪一个？(A)0，1，2，3(B)0，1，2，3，4，5(C) 1, 2, 3, 4, 5(D) 2,

7、 3, 4, 5在原子物理和量子力学中，描述电子运动状态的量子数是：(n,l,mm)，由此判定下 列状态中哪个状态是存在的？(A)(1, 0, 0, -1/2)(B)(3，1, 2, 1/2)(C)(1, 1, 0, 1/2)(D)(3, 4, 1, -1/2)钾原子的第十九个电子不是填在3d壳层，而是填在4s壳层，下面哪项是其原因？为了不违反泡利不相容原理；为了使原子处于最低能量状态；因为两状态光谱项之间满足关系T(4s) T(3d)；定性地说，3d状态有轨道贯穿和极化效应，而4s状态没有轨道贯穿和极化效应。关于X射线连续谱的最短波长人min，下列说法中正确的是哪个？随靶材料的质量增加而增加

8、；与靶材料的原子质量有关；与靶材料的电荷数有关；与靶材料无关。不能说明电子具有自旋的实验是哪个？碱金属原子光谱的精细结构；夫兰克-赫兹实验；史特恩-盖拉赫实验；塞曼效应。X射线的特征谱是由于什么原因产生的？原子中价电子在不同能级间跃迁产生的；高速电子在靶上减速产生的；原子中内层电子的跃迁产生的；原子核在不同能级间跃迁产生的。卢瑟福的a粒子散射实验说明了：能级的存在；原子核的存在；核自旋的存在；电子的存在。三、简答题简述玻尔模型的主要内容。简述玻尔对原子结构的理论的贡献和玻尔理论的地位与不足。简述卢瑟福原子有核模型的要点。简述微分截面的物理意义。什么叫L-S耦合？什么叫j-j耦合？它们反映了原子

9、内部什么性质的相互作用？简要解释下列概念：能量最低原理，泡利不相容原理、洪特定则、朗德间隔定则。简答下面实验的主要贡献：a粒子散射实验，弗兰克-赫兹实验，施特恩一盖拉赫实验8 .波恩对波函数作出什么样的解释？简述不确定关系的主要内容和物理实质。碱金属原子能级和氢原子能级为什么有巨大的差别？试用原子实极化和轨道贯穿理论解 释其原因。核外电子排布的基本原则是什么？什么叫正常及反常塞曼效应？什么叫帕邢-背克效应？它们各在什么条件下产生？在这 里判断磁场强弱的依据是什么？四、计算题钠原子的基态为3s,试问钠原子从3D激发态向低能级跃迁时，可以产生几条谱线，分 两种情况：不考虑精细结构考虑精细结构，画出能级跃迁示意图，说明之。Zn (Z=30)原子基态时的电子组态是4s4s,当其中有一个被激发，考虑两种情况：(1)那 电子被激发到5s； (2)它被激发到4p态。试求：(1)在L-S耦合下这两种电子组态分别组成 的原子态；(2)分别画出两种情况相应的能级跃迁图。设两个价电子lj2和12=3，求：(1)若它们发生L-S耦合，写出其总角动量量子数J的 可能值及原子态符号；若它们发生j-j耦合，写出其总角动量量子数J的可能值及原子 态符号；(3)在上述两种耦合中，可能的状态数目及相同J值出现的次数是否相同？用能量为12.5电子伏特的电子去激发基态氢原子，问受激