原子物理学（山东大学）智慧树知到期末考试答案2024年

原子物理学（山东大学）智慧树知到期末考试答案2024年原子物理学（山东大学）氦原子有单态和三重态两套能级，它们产生的光谱特点是（）

A:单重能级各线系皆为单线，三重能级各线系皆为双线 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，三重能级各线系较为复杂，不一定是三线D:单重能级各线系皆为单线，三重能级各线系皆为三线答案:单重能级各线系皆为单线，三重能级各线系较为复杂，不一定是三线不考虑精细结构，随着能量的升高，氢原子的能级分布（）

A:保持不变B:越来越稀疏C:越来越密D:无法确定答案:越来越密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()

A:3倍B:16倍C:4倍D:9倍答案:9倍一个在原子核库仑场中运动的核外电子的状态，可用以下哪组量子数来确定（）

A:n，s，ml，msB:n，l，s，mlC:n，l，ml，msD:n，l，s，ms答案:n，l，ml，msN原子（Z=7）的基态原子态为（）

A:4S3/2B:3S1C:3P0D:1S0答案:4S3/2根据玻尔－索末菲理论，n=4时氢原子最扁椭圆轨道半长轴与半短轴之比为（）

A:4:1B:3:1C:1:1D:2:1答案:4:1氢原子由更高能级跃迁到n=3能级所发射的谱线构成的线系是（）

A:赖曼系B:巴尔末系C:帕邢系D:布喇开系答案:帕邢系X射线光谱中产生连续谱的物理机理是（）

A:原子中内层电子的跃迁B:原子中价电子在不同能级间跃迁C:高速电子在靶上减速，辐射电磁波D:原子核在不同能级间跃迁答案:高速电子在靶上减速，辐射电磁波氢原子的第一激发电势为（）

A:10.2eVB:10.2VC:13.60eVD:13.60V答案:10.2VX射线连续谱的短波极限波长为0.496Å，则加在X射线管的电压为（）

A:25kVB:30kVC:13kVD:10kV答案:25kV氢原子处于n=4主壳层时，电子椭圆轨道的半短轴可能取值数为（）

A:4个B:1个C:3个D:2个答案:4个氢原子光谱巴尔末线系的线系限波长为（）

A:1/RHB:9/RHC:4/RHD:RH答案:4/RH成功验证了X射线波动性的科学家有（）

A:弗里德里希B:布拉格父子C:尼平D:劳厄答案:弗里德里希###尼平###劳厄通过电子衍射实验证明了电子具有波动性的科学家有（）

A:革末B:戴维孙C:德布罗意D:汤姆逊答案:戴维孙###汤姆逊###革末以下哪些发现说明原子是有内部结构的，是可以分割的（）

A:原子的放射性B:中子的发现C:X射线的发现D:电子的发现答案:中子的发现根据物质波理论，以下说法中正确的是（）

A:微观粒子有波动性，宏观物体没有波动性B:宏观物体和微观粒子都具有波动性C:宏观物体的波动性不易被人观察到是因为它的波长太长D:速度相同的质子和电子相比，电子的波动性更为明显 答案:宏观物体和微观粒子都具有波动性;速度相同的质子和电子相比，电子的波动性更为明显??在阴极射线的研究过程中，发现阴极射线是电子流的科学家是汤姆逊。

A:错误B:正确答案:正确所有电子的自旋空间取向都是两个。

A:正确B:错误答案:正确氢原子能量大于零的轨道对应的能量是连续的。

A:错误B:正确答案:正确我国古代公孙龙为代表的一派主张物质可以无限分割。

A:正确B:错误答案:正确同种物质的发射光谱和吸收光谱互补。

A:正确B:错误答案:正确镁原子的单层能级和三层能级之间可以跃迁。

A:对B:错答案:错α粒子散射实验否定了卢瑟福提出的原子核式结构模型。

A:错B:对答案:错根据薛定谔方程并不能导出描述原子状态的所有量子数。

A:正确B:错误答案:正确根据库伦散射公式，瞄准距离越小，α粒子的散射角越大。

A:错误B:正确答案:正确原子发光所形成的的光谱一般为带状谱。

A:对B:错答案:错He+离子n=3,nφ=2的轨道的半长轴与半短轴之比为（）

A:9:4B:3:2C:2:3D:4:9答案:AI参考:正确答案是D:4:9。\n根据题目中的描述，He离子n=3，n表示电子层数，所以He离子有三个电子层；而nφ表示每个电子层的电子能级数，即电子的轨道数，对于He离子，其轨道数为3，所以其轨道数为三个轨道。因此，该He离子的轨道为3d轨道。半长轴与半短轴之比为半长轴除以半短轴，即a/b=4/9。因此，正确答案是D。'在其它条件都相同的情况下，观察到α粒子被散射在120o和60o角方向上、单位立体角内的几率之比是（）

A:1:9B:9:1C:1:4D:4:1答案:AI参考:正确答案是C：1:4。\n\n根据实验现象可知，观察到α粒子被散射在120°和60°角方向上、单位立体角内的几率之比是1:4。因此，答案为C。'1s2p电子组态通过LS耦合，得到的原子态的个数是（）

A:1个B:6个C:3个D:4个答案:AI参考:正确答案是C：3个。\n电子组态通过LS耦合，得到的原子态的个数是3个，选项C符合题意。'关于相同的电子组态分别在LS耦合和jj耦合下形成的原子态数目描述正确的是（）

A:jj耦合下形成的原子态数目多B:LS耦合下形成的原子态数目多C:两种耦合作用形成的原子态数目一样多D:无法确定答案:AI参考:关于相同的电子组态分别在LS耦合和jj耦合下形成的原子态数目描述正确的是：B:LS耦合下形成的原子态数目多。\n\n这是因为LS耦合和jj耦合是不同的电子相互作用方式，它们对电子态的影响是不同的。在LS耦合中，电子之间的相互作用主要是自旋-轨道相互作用，这种相互作用主要影响电子的自旋状态，因此形成的原子态数目相对较多。而在jj耦合中，电子之间的相互作用主要是交换相互作用，这种相互作用主要影响电子的轨道状态，因此形成的原子态数目相对较少。因此，根据题目描述，答案为B。'关于碱金属原子主量子数修正项Δ描正确的是（）

A:和主量子数n有关，n越大，Δ越小B:和主量子数n有关，n越小，Δ越小 C:和角量子数l

有关，l

越大，Δ越大 D:和角量子数l

有关，l

越小，Δ越大答案:AI参考:正确选项是【D:和角量子数l

有关，l

越小，Δ越大】。\n\n碱金属原子主量子数修正项Δ与角量子数l有关，l越小，Δ越大。这是因为随着角量子数的增加，电子的能量会逐渐增加，导致Δ减小。因此，选项D是正确的。而选项A、B、C都是不正确的，它们都认为n越大、n越小或l越大时，Δ越大，但实际上这是错误的。'对钠的D2线(2P3/2®2S1/2)将其置于弱磁场中，其谱线的最大裂距为（用洛伦兹单位表示）（）

A:4L/3B:L/3C:L/2D:2L/3答案:AI参考:正确答案是B：L/3。\n题目要求计算在弱磁场中，该原子的谱线的最大裂距，也就是给出的一条线能级跃迁时的谱线宽度。而这条谱线是两个能级之间的跃迁产生的，所以可以用能级差除以光速再乘以普朗克常数再除以光子频率来计算。具体来说，题目给出的谱线是钠的D线，其能级跃迁的能级差为2P3/2-2S1/2=3/2-1/2=1，所以最大裂距为1/c*h/v=L/c*h/v=L/3。因此，答案为B。'原子的有效磁矩方向和原子总角动量方向之间满足（）

A:两者方向相同B:两者相互垂直C:任意夹角D:两者方向相反答案:AI参考:正确答案是B:两者相互垂直。\n\n原子总角动量是原子的固有属性，不会随外部磁场变化而变化，而有效磁矩是原子在外磁场作用下产生的，有效磁矩与原子总角动量方向垂直。因此，原子有效磁矩方向和原子总角动量方向之间满足两者相互垂直的关系。'原子的核式结构学说，是根据以下哪个实验的实验现象提出来的（）

A:康普顿散射实验B:α粒子散射实验C:光电效应实验D:阴极射线实验答案:AI参考:正确答案是B:α粒子散射实验。\n\n原子的核式结构学说是在α粒子散射实验的基础上提出的。这个实验表明，原子中的电子对α粒子的散射是一个统计规律，绝大多数的α粒子穿过原子时没有受到阻碍，按照一定的方向前进，但有少数α粒子发生了角度较大的偏转，甚至被反弹回来。这个实验现象与汤姆孙的枣糕模型发生了冲突，因此科学家们提出了原子的核式结构学说。其他选项中，康普顿散射实验、光电效应实验和阴极射线实验与原子的核式结构学说没有直接关系。'对碱金属原子的精细结构，12S1/2，12P1/2, 32D5/2, 42F5/2，22D3/2这些状态中实际不存在的是（）

A:32D5/2, 42F5/2B:12P1/2, 22D3/2C:32D5/2, 22D3/2 D:12S1/2，32D5/2 答案:AI参考:通过对题目中给定的选项进行分析，可以发现只有“C:32D5/2， 22D3/2”不符合碱金属原子的精细结构，因为碱金属原子的电子排布中没有包含3/2和5/2的亚层。其他选项中的电子排布都是碱金属原子可能存在的电子排布。因此，正确答案是C：32D5/2， 22D3/2。'考虑精细结构锂原子从3P态向基态跃迁时，产生多少条被选择定则允许的谱线（）

A:5条B:8条C:3条D:12条答案:AI参考:正确选项是【C:3条】。\n\n根据精细结构锂原子从3P态向基态跃迁的跃迁过程，跃迁产生的谱线数量取决于跃迁的能级差，即能量量子化。在锂原子中，从3P态向基态跃迁时，只有三个能量量子化的跃迁路径，因此产生的谱线数量为3条。因此，答案为C。'在一束电子中，当电子的动能为100eV时，此电子的德布罗意波长为（）

A:0.1225nmB:1.225nmC:1.24nmD:0.124nm答案:AI参考:正确答案是B：1.225nm。\n根据德布罗意波长公式，电子的动能为E=h/λ，其中h为普朗克常量，因此电子的德布罗意波长为λ=h/E=1.225nm。因此选项B为正确答案。'对元素周期表中的元素，以下描述正确的是（）

A:同周期元素的性质不同B:同族元素的性质基本相同C:同族元素的性质不同D:同周期元素的性质基本相同答案:AI参考:正确选项是D:同周期元素的性质基本相同。\n\n元素周期表中的元素按照原子序数从小到大排列，同周期元素的性质具有相似性和递变性，因此同周期元素的性质基本相同。同族元素的性质具有相似性和递变性，但同族元素之间可能存在一些差异，因此选项B和C描述不准确。因此，正确答案是D：同周期元素的性质基本相同。'关于玻尔的氢原子理论，以下描述正确的是（）

A:电子绕核作圆周运动时，电子只在某些特定的、分离的轨道上运动B:原子发射出来的电磁波的频率等于电子绕核运动的频率C:电子处于定态绕原子核作圆周运动时，轨道角动量是量子化的D:电子在不同轨道之间跃迁时要满足频率条件hn=|En-Em|答案:AI参考:正确选项为C:电子处于定态绕原子核作圆周运动时，轨道角动量是量子化的和D:电子在不同轨道之间跃迁时要满足频率条件hn=|En-Em|\n\n解释如下：\n\nA选项描述了玻尔的氢原子理论中的轨道量子化假设，电子绕核作圆周运动时并不是只在特定的、分离的轨道上运动，而是按照一定的轨道分布。\n\nB选项错误，电子发射出来的电磁波的频率并不等于电子绕核运动的频率，而是取决于电子从高能级跃迁到低能级时释放的能量。\n\nC选项描述了玻尔理论中的量子化角动量条件，电子处于定态绕原子核作圆周运动时，其轨道角动量是量子化的，只有特定的值。\n\nD选项描述了跃迁频率条件，当电子在不同轨道之间跃迁时，其辐射（或吸收）的能量必须等于两能级之间的能量差，即满足频率条件hn=|En-Em|。\n\n所以，正确选项为C和D。'光谱仪通常由以下哪几个部分构成（）

A:分光器B:照相设备C:光源D:记录仪答案:AI参考:正确选项为：C:光源、A:分光器。\n\n光谱仪通常由光源、分光器、记录仪等部分构成。其中，光源用于提供光线，分光器用于将光线分解成不同波长的光谱，记录仪用于记录分解后的光谱信息。因此，选项C和A是光谱仪的主要组成部分。而照相设备、记录仪不是光谱仪的必备部分，