关于原子物理学试题大全

1、临沂师范学院物理系原子物理学期末考试一试题（A卷）一、论述题25分，每题5分）1夫朗克赫兹实验的原理和结论。1原理：加速电子与处于基态的汞原子发生碰撞非弹性碰撞，使汞原子吸收电子转移的的能量跃迁到第一激发态。处第一激发态的汞原子返回基态时，发射2500埃的紫外光。（3分）结论：证明汞原子能量是量子化的，即证明玻尔理论是正确的。（2分）2泡利不相容原理。2在费密子系统中不一样意有两个或两个以上的费密子处于同一个量子态。（5分）3X射线表记谱是如何产生的？3内壳层电子填充空位产生表记谱。（5分）4什么是原子核的放射性衰变？举例说明之。4原子核自觉地的发射射线的现象称放射性衰变，（4分）例子（略）（

2、1分）5为什么原子核的裂变和聚变能放出巨大能量？5由于中等质量数的原子核的核子的平均结合能约为大于轻核或重核的核子的平均结合能，故轻核聚变及重核裂变时能放出巨大能量。（5分）二、（20分）写出钠原子基态的电子组态和原子态。若是价电子被激发到4s态，问向基态跃迁时可能会发出几条光谱线？试画出能级跃迁图，并说明之。2262二、（20分）（1）钠原子基态的电子组态1s2s2p3s；原子基态为S1/2。（5分）（3）依照跃迁选择定则l1,j0,1（3分）能级跃迁图为（6分）三、（15分）对于电子组态3p4d，在LS耦合时，（1）写出所有可能的光谱项符号；（2）若置于磁场中，这一电子组态一共分裂出多少个

3、能级？（3）这些能级之间有多少可能的偶极辐射跃迁？三、（15分）（1）可能的原子态为1P1，1D2，1F3；3P2，1，0，3D3，2，1，3F4，3，2。（7分）（2）一共条60条能级。（5分）（3）同一电子组态形成的原子态之间没有电偶极辐射跃迁。（3分）四、（20分）镉原子在1D21P1的跃迁中产生的谱线波长为6438埃。当镉原子置于强度为2T的平均磁场中时发生塞曼效应，试计算谱线塞曼分裂中各重量的波长和它们之间的波长差，并画出相应的光谱跃迁图。四、（20分）单重态之间的塞曼分裂为正常塞曼效应，相邻谱线之间的波数差为一个洛仑兹单位146.6B（5分）20（5分）则得0.39A000（5分）

4、和06437A，6437.6A，6438.39A能级跃迁图为（5分）1D21P119F产生9O，并放出一个新粒子，写出核反应方程五、（1）（10分）用中子打击9式；在实验室坐标系中，这种核反应发生时中子必定有的最小的能量是，试求19反应能Q值（01n：，9F：u）。（2）（10分）已知235U的核子的平均结合能为MeV，117Sn及118Sn的核子的平均结合能为，求235U裂变为两个Sn核时放出多少能量？平均一个核子释放多少能量？五、（1）（10分）01n199F198O11H（5分）QEminM03.89MeV（5分）M0M1（2）（10分）一个235U共释放能量。（5分）平均一个核子释放能

5、量。（5分）临沂师范学院物理系原子物理学期末考试一试题（B卷）一、论述题25分，每题5分）1玻尔理论的成功之处和限制性。1玻尔理论成功之处：定态的看法，能量量子化，辐射频率法规，氢原子光谱五个线系的形成，为量子力学的建立确定了基础。（3分）限制性：没有走开经典物理的框架，量子化条件的引入没有严实的数学证明，不能够讲解氢原子光谱的强度、宽度等，无法全面地描述原子现象。（2分）2波函数及其物理意义。2微观粒子状态用波函数r,t描述，一般情况下波函数是复数。（2分）波函数模的平方r,t2表示t时刻在xxdx,yydy,zzdz区间单位体元内发现粒子的几率。（3分）3泡利不相容原理。3在费密子系统中不

6、一样意有两个或两个以上的费密子处于同一个量子态。（5分）4X射线表记谱是如何产生的？4内壳层电子填充空位产生表记谱。（5分）5什么是原子核的放射性衰变？举例说明之。5原子核自觉地的发射、射线的现象称放射性衰变，（4分）例子（略）（1分）二、（20分）当处于基态的氢原子被光子激发后，被激发的氢原子可能产生几条谱线？求出相应谱线的频率（用玻尔理论，不考虑电子自旋）三、（15分）钇原子基态为2D，用这种原子进行史特恩盖拉赫实验时，原子束分裂为4束，求原子基态总磁矩及其在外磁场方向上的投影（结果用玻尔磁子表示）四、（20分）镉原子在1D21P1的跃迁中产生的谱线波长为6438埃。当镉原子置于强度为2T

7、的平均磁场中时发生塞曼效应，试计算谱线塞曼分裂中各重量的波长和它们之间的波长差，并画出相应的光谱跃迁图。五、（1）（10分）为进行01n199F198O11H的核反应，在验室坐标系中，这种核反应发生时中子必定有的最小的能量是，试求反应能Q值（01n：，199F：u）。（2）（10分）已知235U的核子的平均结合能为MeV，117Sn及118Sn的核子的平均结合能为，求235U裂变为两个Sn核放出的能量及平均一个核子释放多少能量？二、（20分）基态的氢原子被光子激发后，跃迁到n3的能级。（5分）被激发的氢原子可能产生3条谱线，相应谱线的频率分别是12.9181015Hz,22.461015Hz,

8、34.571015Hz。（15分）三、（15分）（1）基态2D的钇原子束在外磁场中分裂为2j14束，由此得j3，1，求得g3。2由2D得L2,S（5分）25（2）JgePJ315B。（5分）2me10（3）ee9339B。（5分）Jzg2mePJzgMJ2me10,10,10,10四、（20分）单重态之间的塞曼分裂为正常塞曼效应，相邻谱线之间的波数差10为一个洛仑兹单位246.6B（5分）；则得0.39A（5分）000（5分）和06437A，6437.6A，6438.39A能级跃迁图为（5分）1D21P1五、（1）（10分）01n199F198O11HM03.89MeV（10分）QEminM0

9、M1（2）（10分）一个235U共释放能量。（5分）平均一个核子释放能量。（5分）原子物理学试题（A卷）一、选择题（每题3分，共30分）1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：CA4:1B.2:2C.1:4:82欲使处于激发态的氢原子发出H线，则最少需供应多少能量（eV）?BC.已知锂原子光谱主线系最长波长为6707埃，辅线系线系限波长为3519埃，则Li原子的电离电势为：AA试判断原子态：31321132中以下哪组是完好存在的？C1s1sS,1s2pP,1s2pD,2s2pPA.1s1s3S1s2p3P2s2p3PB.1s2p3P1s2p

10、1D12221C.1s2p3P2s2p3P2s2p31P1s2pD22215原子在6G3/2状态,其有效磁矩为：BA15B；B.0；C.5B；D.15B3226氖原子的电子组态为1s22s22p6,依照壳层结构能够判断氖原子基态为：C.；.；.；.7原子发射伦琴射线表记谱的条件是：C.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。8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：C个；个；个；个。9发生?+衰变的条件是D(A,Z)M(A,Z1)me;(A,Z)M(A,Z1)2me;C.M(A,Z)M(A,Z1);D.M(A,Z)M(A

11、,Z1)2me10既参增强相互作用，又参加电磁相互作用和弱相互作用的粒子只有：AA.强子;B.重子和规范粒子;C.介子和轻子;D.介子和规范粒子二、填空题（每题4分，共20分）1原子核式结构模型的提出是依照粒子散射实验中粒子的_1大角散射_。2夫赫实验的结果表示_2原子能量量子化_。2它的朗德因子g值为_2/3_。3若是原子处于P态,1/248536Kr样品的原子核数N0在18年中衰变到原来数目的1/3,再过18年后幸存的原子核数为_4N0/9_。5碳原子基态的电子组态和原子态分别是_51s22s22p23P0_。三、（10分）用简要的语言表达玻尔理论，并依照你的表达导出氢原子基态能量表达式。

12、四、（15分）已知：s1.35,p0.86,d0.01,求钠原子的电离电势.若不考虑精巧结构，则钠原子自3D态向低能级跃迁时，可产生几条谱线？是哪两个能级间的跃迁？各对应哪个线系的谱线？若考虑精巧结构，则如何？五、（10分）讲解Cd的6438埃的红光(1D2?1P1)在外磁场中的正常塞曼效应，并画出相应的能级图。六、（8分）氦原子有两个价电子,基态电子组态为1s1s若其中一个电子被激发到2p态,由此形成的激发态向低能级跃迁时有多少种可能的光谱跃迁？画出能级跃迁图.七、（7分）用粒子轰击14N原子核，生成17O原子核。试计算核反应能和阈8711H：,414178O：。能。已知：2He：,7N：，

13、三、（10分）玻尔假设：定态假设、频率条件、轨道角动量量子化假设分12氢原子基态的能量E1mee422540四、（15分）已知：s1.35,p0.86,d0.01,钠原子的电离电势5分URhc5.14V5分23se若不考虑精巧结构，则钠原子自3D态向低能级跃迁时跃迁选择定则l1,可发出3条谱线，其中主线系一条：3S3P；锐线系一条：3P4S；漫线系一条：3P3D，能级跃迁图以下。分考虑精巧结构，则钠原子自3D态向低能级跃迁时可发出7条谱线。5分依照跃迁选择定则l1,j0,1，能级跃迁图以下。32D5/23D32D3/24S34SP3S3P不考虑精巧结构考虑精巧结构五、（10分）单重态之间的塞曼

14、分裂为正常塞曼效应，相邻谱线之间的波数差3S10为一个洛仑兹单位246.6B，则得0.39A000和6437.6A，06437A，6438.39A能级跃迁图为1D21P1（5分）（5分）六、（8分）氦原子有两个价电子,基态电子组态为1s1s若其中一个电子被激发30到2p态,由此形成的激发态向低能级跃迁时有3P3种可能的光谱跃迁。P13分1SO3P23S1依照跃迁选择定则S0,L1,J1S00,1能级跃迁图以下。5分七、（7分）用粒子轰击14N原子核，生成17O原子核。144Hep+17O8N+7728已知：1H：,4He：,14N：，17O：。1287核反应能4分核反应阈能E阈QMNM1441

15、.53MeV3分MN1.1814原子物理学试题（B卷）一、选择题（每题3分，共30分）1原子核式结构模型的提出是依照粒子散射实验中DA.绝大多数粒子散射角凑近180B.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2欲使处于激发态的氢原子发出H线，则最少需供应多少能量（）eV?BC.基于德布罗意假设得出的公式12.26?的适用条件是：AVA.自由电子，非相对论近似B.一的确物粒子，非相对论近似C.被电场拘束的电子，相对论结果D.带电的任何粒子，非相对论近似4氢原子光谱形成的精巧结构（不考虑蓝姆搬动）是由于：C自旋轨道耦合B.相对论修正和原子实极化、轨道贯穿C.自旋

16、轨道耦合和相对论修正原子实极化、轨道贯穿、自旋轨道耦合和相对论修正5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：C个个个个6某原子处于4D1/2态,若将其放于弱磁场中,则能级分裂为：C个；个；C.不分裂；个7氩（18）原子基态的电子组态及原子态是：.1s22s22p63s23p61S0.1s22s22p6p63d83P0.1s22681S.1s22s264222s2p3p2p3p3dD01/28原子发射伦琴射线表记谱的条件是：A.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9原子核平均结合能以中等核最大,其值大体为CA.8.5发生?+衰

17、变的条件是D(A,Z)M(A,Z1)me(A,Z)M(A,Z1)2meC.M(A,Z)M(A,Z二、简述题（每题21)分，共D.20分）M(A,Z)M(A,Z1)2me1什么是电子？1从电子的属性方面回答。（4分）2波恩对波函数作出什么样的讲解？2波函数模的平方r,t2表示t时刻在xxdx,yydy,zzdz区间单位体元内发现粒子的几率。（4分）3碱金属原子能级与轨道角量子数有关的原因是什么？造成碱金属原子精细能级的原因是什么？3碱金属原子能级与轨道角量子数有关的原因是原子实的极化、价电子贯穿原子实。（2分）。造成碱金属原子精巧能级的原因是价电子的自旋与轨道的相互作用。（3分）4何谓衰变常数、

18、半衰期、平均寿命？4dNdt，Tln2，1。（4分）N5基本粒子按其相互作用可分为几类？5光子、轻子、强子（重子、介子）。（4分）三、（15分）不计电子自旋当电子在垂直于平均磁场B的平面内运动时,试用玻尔理论求电子动向轨道半径和能级。二、（15分）设电子在平均磁场中作匀速率圆周运动的半径为r、速度为v，则有mv2（1）evBrmvrn,(n1,2,)（2）联立求得能量rnn,(n1,2,)eBEneBn,n1,2,m6分）4分）三、（10分）（1）钠原子基态的电子组态1s22621/2。（2分）2s2p3s；原子基态为S（2）价电子被激发到4s态向基态跃迁时可发出4条谱线。（3分）（3）依照跃

19、迁选择定则l1,j0,1（2分）能级跃迁图为（3分）四、（10分）写出钠原子基态的电子组态和原子态。若是价电子被激发到4s态，问向基态跃迁时可能会发出几条光谱线？试画出能级跃迁图，并说明之。四、（15分）单重态之间的塞曼分裂为正常塞曼效应，相邻谱线之间的波数差10为一个洛仑兹单位46.6B，则得0.39A2（5分）000（5分）和6437.6A，06437A，6438.39A能级跃迁图为（5分）1D21P1五、（15分）镉原子在1D21P1的跃迁中产生的谱线波长为6438埃。当镉原子置于强度为2T的平均磁场中时发生塞曼效应，试计算谱线塞曼分裂中各重量的波长和它们之间的波长差，并画出相应的光谱跃

20、迁图。）五、（10分）01n199F198O11H（5分）QEminMM03.89MeV（5分）0M1六、（10分）用中子打击199F产生9O，并放出一个新粒子，写出核反应方程式；在实验室坐标系中，这种核反应发生时中子必定有的最小的能量是，试求反应19能Q值（01n：，9F：u）。原子物理学试题（C卷）一、选择题（每题3分，共30分）1若是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？C2C.1D.42夫赫实验的结果表示：BA.电子自旋的存在B.原子能量量子化C.原子拥有磁性D.原子角动量量子化3基于德布罗意假

21、设得出的公式12.26?的适用条件是：AVA.自由电子，非相对论近似B.一的确物粒子，非相对论近似C.被电场拘束的电子，相对论结果D.带电的任何粒子，非相对论近似4产生两条钠黄线的跃迁是：A232S1/2,32P1/232S1/22S1/232P1/2,32S1/232P3/22D3/232P1/2,32D3/232P3/22D3/232P1/2,32D3/232P3/25泡利不相容原理说:D自旋为整数的粒子不能够处于同一量子态中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够处于同一量子态中6在正常塞曼效应中，沿磁场方向观察时将看到几条谱

22、线：C.1C7氖原子的电子组态为1s22s22p6,依照壳层结构能够判断氖原子基态为：C.8原子发射伦琴射线表记谱的条件是：C.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9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能级的超精巧结构为A个个个个10发生?衰变的条件是C(A,Z)M(A,Z1)me(A,Z)M(A,Z1)me(A,Z)M(A,Z1)(A,Z)M(A,Z1)2me二、简述题（每题4分，共20分）1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.1玻尔理论成功之处：定态的看法，能量量子化，辐射频率法规，氢原子光谱五个线系的形成，为量子力学的建立确定了基础。（2分）限制性：没有走开经典物理的框架，量子化条件的引入没有严实的数学证明，不能够讲解氢原子光谱的强度、宽度等，无法全面地描述原子现象。（2分）2波恩对波函数作出什么样的讲解？2波函数模的平方r,t2表示t时刻在xxdx,yydy,zzdz区间单位体元内发现粒子的几率。（4分）3碱金属原子能级与轨道角量子数有关的原因是什么？造成碱金属原子精细能级的原因是什么？碱金属原子能级与轨道角量子数有关的原因是原子实的极化、价电子贯穿原子实。（2分）。造成碱金属原子精巧能级的原因是价电子的自旋与轨道的相互作用。（2分）4