原子物理智慧树知到期末考试答案2024年

原子物理智慧树知到期末考试答案2024年原子物理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:选择定则的提出C:轨道角动量的量子化D:观察仪器分辨率的提高答案:电子自旋的存在测定原子核电荷数Z的较精确的方法是利用()

A:x射线标识谱的莫塞莱定律;B:磁谱仪C:α粒子散射实验D:史特恩－盖拉赫实验答案:x射线标识谱的莫塞莱定律康普顿效应证实了（）

A:电子具有粒子B:光具有波动性C:电子具有波动性D:光具有粒子性答案:光具有粒子性某碱金属原子漫线系的第一条精细结构光谱线(2D3/2®2P3/2)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:9B:4C:3D:6答案:6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:因为只有三种跃迁C:每个能级在外场中劈裂后的间隔相同D:不同能级的郎德因子g大小不同答案:每个能级在外场中劈裂后的间隔相同X光机的高压为10万伏，发射光子的最大能量为（）

A:105电子伏特B:104电子伏特C:106电子伏特D:107电子伏特答案:105电子伏特天然放射现象的发现揭示了()

A:原子核还可再分B:原子核由质子和中子组成C:原子的核式结构D:原子不可再分答案:原子核还可再分泡利不相容原理说（）。

A:自旋为半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:自旋为整数的粒子不能处于同一量子态中答案:自旋为半整数的粒子不能处于同一量子态中下列粒子中不服从泡利不相容原理的是()

A:质子B:电子C:光子D:中子答案:光子夫兰克-赫兹实验测出了()。

A:原子的电离电势B:原子的第一激发电势C:原子的电离能D:原子的磁矩答案:原子的第一激发电势氢原子的核外电子从一个轨道跃迁到另一轨道时,可能发生的情况有()

A:吸收光子,电子动能增加,原子势能减少B:吸收光子,电子动能减少,原子势能增加C:放出光子,电子动能减少,原子势能增加D:放出光子,电子动能增加,原子势能减少答案:放出光子,电子动能增加,原子势能减少###吸收光子,电子动能减少,原子势能增加按照玻尔理论,下列关于氢原子的论述中正确的是()。

A:第m个定态和第n个定态的轨道半径rm和rn之比为rm：rn=m2：n2B:第m个定态和第n个定态的能量Em和En之比为Em：En=n2：m2C:电子沿某一轨道绕核运动,若其圆周运动的频率是ν,则其发光频率也是νD:若氢原子处于能量为E的定态,则其发光频率为v=E/h答案:第m个定态和第n个定态的轨道半径rm和rn之比为rm：rn=m2：n2;第m个定态和第n个定态的能量Em和En之比为Em：En=n2：m2氢原子基态能级为-13.6eV,一群氢原子处于量子数n=3的激发态,它们向较低能级跃迁时,放出光子的能量可以是()。

A:12.09eVB:1.51eVC:1.89eVD:10.2eV答案:1.89eV###10.2eV###12.09eV谱线除了常用频率表示外，还用波数来表示，波数是频率的倒数。

A:对B:错答案:错角动量具有空间量子化行为。

A:对B:错答案:对电子组态是价电子所处的多个状态的总称。

A:对B:错答案:对X射线的标识谱是伦琴在1906年发现的。

A:错B:对答案:错原子的核电荷数等于该原子的核外电子数。

A:对B:错答案:对瞄准距离b与散射角成正比。

A:错B:对答案:错氦原子第一激发态的电子组态是1s2s。

A:对B:错答案:对氦原子能级和光谱的形成都是二个价电子各种相互作用引起的。

A:错B:对答案:对当n相同时碱金属原子的能量要比氢原子的能量低。

A:错误B:正确答案:正确碱金属原子是由带一个正电荷的原子实和一个价电子构成。

A:错误B:正确答案:正确塞曼效应是原子光谱在外磁场中进一步发生分裂的现象。

A:错B:对答案:对氦离子的毕克林系当中每隔一条谱线和巴尔末系的谱线几乎重合。

A:对B:错答案:对同一电子组态形成的能级当中，重数最高也就是S值最大的能级位置最低。

A:对B:错答案:对如果忽略电子之间的相互作用，只考虑原子核对单个电子的作用，原子中的电子将趋向于占有n较小的壳层中的l较小的支壳层。

A:错B:对答案:对同科电子数小于亚壳层半数时,J为正常次序。

A:对B:错答案:对伦琴连续光谱最短波长lmin与靶极材料无关，与入射电子能量有关。

A:错B:对答案:对碱金属原子能级与氢原子能级的差别（引起主量子数亏损）的原因是原子实的极化和轨道贯穿。

A:正确B:错误答案:正确简单分子的半径与组成它的原子半径数量级是不同的。

A:错B:对答案:错密立根通过油滴法首次精确测定了电子电荷，他发现电荷是量子化的。

A:错B:对答案:对巴耳末线系的可见光区中的四条谱线颜色是红、深绿、青、紫。

A:错B:对答案:对在一原子中,不能有两个电子处于同一状态。()

A:对B:错答案:对氢原子的线系中赖曼系位于紫外区。

A:错B:对答案:对原子态2P3/2的g因子是（）

A:17/15B:4/3C:0D:28/15答案:AI参考:正确答案是D，原子态2P3/2的g因子是28/15。\n\n根据原子轨道的表示方法，2P3/2表示两个电子处于第2层的两个不同的p轨道，且它们的部分重叠形成的一个组合态。其中g因子定义为原子单位下的质量除以库伦质量。因此，2P3/2的g因子可以表示为[mc/(me+mc)]/(m_e/h)。在这个表达式中，mc表示原子的质量，me表示电子的质量，h表示普朗克常数。对于原子态2P3/2，其质量为1，库伦质量为1.44，普朗克常数为h/2π。因此，g因子为(1/1.44)/(1.44/h/2π)=28/15。所以选项D为正确答案。'f电子的总角动量量子数j可能取值为()

A:3/2，5/2B:7/2，9/2C:5/2，7/2D:1/2，3/2答案:AI参考:正确选项是【D:1/2，3/2】。\n\n电子的总角动量量子数可能取值为半整数，即1/2，3/2，...，n-1/2，其中n为电子的壳层数。对于氢原子，其电子壳层数为1，因此其总角动量量子数可能为1/2或3/2。对于其他原子或分子，电子的总角动量量子数也遵循这个规律。'电子和光子的波长都是2埃，它们的动量和总能量哪一个是对的()。

A:电子、光子的动量和总能量都相等。B:电子、光子的动量相等，总能量不相等。C:电子、光子的动量不相等，总能量相等。D:电子、光子的动量和总能量都不相等。答案:AI参考:正确选项是【B:电子、光子的动量相等，总能量不相等。】。\n\n电子的动量是由能量和质量的乘积决定的，电子的质量很小，所以动量很大，而光子的动量是能量除以波长，由于光子的波长很短，所以动量很大。因此电子和光子的动量相等。电子的总能量是由动能和势能决定的，光子总能量是两个能级之间的能量差，电子和光子具有不同的性质，因此它们的总能量不相等。所以答案为B。'质量是0.01千克，速度是300米每秒的子弹的德布罗意波长是()。

A:2.21*10-34B:0.221*10-34C:2.21*10-32D:2.21*10-33答案:AI参考:正确答案是D：2.21*10-33。\n根据德布罗意波长公式：波长λ=h/mv，其中m为质量，v为速度，代入数据可得波长为2.21×10-33米。因此，答案为D。'外磁场对原子4F3/2能级分裂成（）层

A:3B:4C:0D:-5答案:AI参考:正确答案是B:4。\n\n根据题目描述，外磁场对原子4F3/2能级分裂成几层，根据原子轨道的能级分裂规律，4F能级分裂成4个轨道，因此答案为B。'Thephysicsmeaningofdifferentialcrosssectionis（

）

答案:AI参考:正确选项为：\n\nThephysicsmeaningofdifferentialcrosssectionisthechangeinthecrosssectionwithrespecttotheangleofincidence.\n\n即：微分横截面的物理意义是入射角改变时横截面积的变化。'Theradiiofacarbonatomis0.77Å.Howmanycarbonatomscouldbealignedside

bysideacrossthewidthofapencillinethatis0.20mmwide?__________________

Howmanyofcarbonatomsarecontainedin1gdiamond?

___________________

答案:AI参考:正确选项为：\n\n-67carbonatomscouldbealignedsidebysideacrossthewidthofapencillinethatis0.20mmwide.\n-12.0x10^23carbonatomsarecontainedin1gdiamond.\n\n解释：\n\n题目要求计算铅笔线宽度为0.20mm时，可以排列多少个碳原子。由于碳原子的半径为0.77Å，可以算出每个碳原子占据的体积为：4/3πr³=8.9×10^-29立方毫米³。而铅笔线的宽度为0.2mm，即200μm，因此可以排列的碳原子数量为：宽度/每个碳原子的体积=200μm/(8.9×10^-29立方毫米³)=2.2×10^26个。由于题目中要求的是碳原子数目的近似值，所以答案为67。\n\n第二个问题要求计算一克钻石中包含多少个碳原子。由于一克钻石中包含的碳原子的质量为1克，而一个碳原子的质量为1.99×10^-23克，因此一克钻石中包含的碳原子数目为：1克/一个碳原子的质量=5.0×10^23个。所以第二个问题的答案为：一克钻石中包含大约5.0×10^23个碳原子。'

A5.0MeValphaparticle(Z=2)approachesagoldnucleus(Z=79)atan

anglewith2º.Theimpactparameteris_________________.

Thedifferentialcrosssectionis__________________.

答案:AI参考:正确选项：\n\n根据题目描述，一个能量为5.0MeV的α粒子（原子序数为2）以2º的角度撞击一个金原子核（原子序数为79）。由此可知，两者碰撞时所经历的距离非常小，几乎接近于零，所以碰撞的有效半径非常接近于零，因此碰撞参数（如影响参数和分部散射曲线）也应该接近于零。根据这一推断，影响参数应为零。\n至于分部散射曲线，它表示的是原子核在特定方向上与粒子发生碰撞的概率密度，即特定方向上发生碰撞的概率。在这种情况中，由于撞击的角度非常小，因此发生碰撞的概率也应当非常高。因此，分部散射曲线应该是非常高的值。\n\n所以，填空部分的答案为：\n\n1.零\n2.非常高的值'WritetheelectronconfigurationsofPandKelementsandshowthe

spindirectionsateachorbital.

答案:AI参考:好的，以下是P和K元素的电子配置以及每个轨道的自旋方向：\n\nP元素的电子配置：\n\n1.2s²3s¹3px¹\n2.3px¹的反自旋方向表示为Px↑（向上）\n\nK元素的电子配置：\n\n1.1s²2s¹2px¹3s¹\n\n每个轨道的自旋方向为：\n\n*2s轨道上的是↑（向上）\n*3s轨道上的是↑（向上）\n*2px轨道上的是↑（向上）和↓（向下）\n\n希望以上回答对您有所帮助。'WritetheelectronconfigurationsofCa,Ti,andOandthespectroscopicsymbolsoftheirgroundstates.

答案:AI参考:正确答案是：\n\nCa:1s22s22p63s2；Ti:1s22s22p63s23p6；O:1s22s22p4。\n\n解释：\n\nCa是第IIIB族元素，其电子排布为[Xe]4s^1，所以其电子构型为1s^22s^22p^63s^2。\n\nTi是第IVB族元素，其电子排布为[Ar]3d^24s^2，所以其电子构型为1s^22s^22p^63s^23p^6。\n\nO是第IIIA族元素，其电子排布为[He]2s^22p^4，所以其电子构型为1s^22s^22p^4。\n\n其光谱符号分别为：Ca：Ca*；Ti：Ti*；O：O#。'Ignoringspin-orbitcoupling,determineallspectroscopicsymbolsofanexcitedcarbonatomwiththeelectronicconfiguration1s22s22p3d.

答案:"AI参考:在忽略自旋-轨道耦合的情况下，具有电子配置为1s²2s²2p³d的激发碳原子的所有光谱符号可以表示为以下几种可能：1.4IIII(σ¹²Σ¹²):此符号表示的是基态碳原子，其电子配置为1s¹2s²2p³。当考虑自旋-轨道耦合时，由于碳原子有四个未成对电子，其中一个电子的自旋方向与主量子数2的方向相同，其余三个电子的自旋方向与主量子数3的方向相同，所以基态碳原子会产生两种不同的电子云，这也使得在观察到分子时得到四个谱线，其中两个属于同一种能量级别（I=2），两个属于另一种能量级别（I=3）。因此，考虑自旋-轨道耦合后，光谱符号中的数字I将分别变为2和3。现在，我们考虑具有激发电子的碳原子，在这种情况下，由于其电子配置为1s²2s²2p³d，该原子将从基态跃迁至激发态。在这种情况下，电子可能从n=3的p能级跃迁至n=4的d能级，此时产生的是一种自旋-轨道相互作用下的超精细结构。因此，考虑自旋-轨道耦合后，光谱符号中的数字IIII将变为4。因此，对于具有电子配置为1s²2s²2p³d的碳原子的光谱符号可以是：4IIII。请注意，这只是一个可能的答案，具体答案可能会因实验条件和测量精度等因素而有所不同。此外，对于更复杂的分子或离子体系，需要考虑更多的自旋-轨道相互作用和电子云分布等因素。"(a)Whatarethespectroscopytermsarisingfromtheelectronicconfiguration2p3pinan(LS)Russell-Saunderscoupledatom?

(b)WhatistheminimumanglebetweenJandthez-axisforthegroundstatewithHund’srules?(c)Whataretheelectric-dipoletransitionselectionrulesfortheseterms?Dotheseenergylevelshaveelectric-dipoletransition?

答案:"AI参考:(a)Thespectroscopytermsarisingfromtheelectronicconfiguration2p3pinan(LS)Russell-Saunderscoupledatomare2P1/2,2P3/2,3P1/2,and3P3/2.(b)TheminimumanglebetweenJandthez-axisforthegr