东北石油大学《原子物理学》2024 - 2025 学年第一学期期末试卷

（第2页）制卷人签名：制卷日期制卷人签名：制卷日期：审核人签名：：审核日期：………………………………………………装……订……线…………………学院专业/班级学号姓名题号一二三四五六七八总分阅卷教师得分………………一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填入括号内）1.关于玻尔理论，以下说法错误的是（）A.原子只能处于一系列不连续的能量状态中B.原子从一种定态跃迁到另一种定态时，吸收或辐射一定频率的光子C.电子在不同轨道上运动时能量是连续变化的D.玻尔理论成功解释了氢原子光谱2.下列关于量子数的描述，正确的是（）A.主量子数n决定电子的能量和离核的平均距离B.角量子数l决定电子云的形状C.磁量子数m决定电子云的伸展方向D.以上都正确3.原子的壳层结构中，当主量子数n=3时，最多可容纳的电子数为（）A.8个B.18个C.32个D.50个4.以下哪种现象不能用经典物理学解释（）A.黑体辐射B.光电效应C.原子的稳定性D.以上都是5.氢原子的基态能量为-13.6eV，当氢原子从n=3的能级跃迁到n=2的能级时，辐射出光子的能量为（）A.1.89eVB.3.4eVC.10.2eVD.12.09eV6.电子的自旋磁量子数ms取值为（）A.0B.±1/2C.±1D.±27.下列关于泡利不相容原理的说法，正确的是（）A.同一个原子中，不可能有两个或两个以上的电子具有完全相同的四个量子数B.电子在原子中按能量由低到高的顺序分层排列C.原子处于基态时，电子尽可能占据能量最低的轨道D.以上都不正确8.原子光谱的精细结构是由（）引起的A.电子的自旋-轨道相互作用B.原子的能级分裂C.电子的轨道运动D.原子核的自旋9.以下哪个实验证实了电子具有波动性（）A.汤姆逊实验B.卢瑟福实验C.戴维孙-革末实验D.弗兰克-赫兹实验10.按照量子力学的观点，微观粒子的状态由（）来描述A.波函数B.能量C.位置D.速度二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题至少有两个正确答案，请将正确答案填入括号内，少选得2分，选错不得分）1.以下属于量子力学基本假设的有（）A.微观粒子的状态用波函数描述B.波函数满足归一化条件C.力学量用线性厄米算符表示D.测量力学量的可能值是其算符的本征值2.下列关于原子能级的说法，正确的有（）A.能级是离散的B.能级的高低与主量子数n有关C.能级的简并度与角量子数l和磁量子数m有关D.不同原子的能级结构相同3.对于氢原子，以下说法正确的是（）A.氢原子的能级公式为En=-13.6/n²eVB.氢原子光谱是线状光谱C.氢原子的基态电子轨道半径最小D.氢原子从高能级跃迁到低能级时，发射光子的频率与能级差成正比4.电子的波动性体现在（）A.电子衍射现象B.电子干涉现象C.电子具有波粒二象性D.电子的运动轨迹是确定的5.以下关于量子数的取值范围，正确的有（）A.主量子数n=1,2,3,...B.角量子数l=0,1,2,...,(n-1)C.磁量子数m=0,±1,±2,...,±lD.自旋磁量子数ms=±1/2三、判断题（总共10题，每题2分，请在括号内打“√”或“×”）1.玻尔理论完全抛弃了经典物理学的观念。（）2.电子云是电子在核外空间出现概率的形象描述。（）3.主量子数n相同的电子，其能量一定相同。（）4.原子的激发态是不稳定的，会自发跃迁到基态或较低能级。（）5.量子力学中的态叠加原理表明，微观粒子可以同时处于多个不同的状态。（）6.弗兰克-赫兹实验直接证明了原子能级的存在。（）7.电子的自旋是一种相对论效应。（）8.原子光谱的发射是由于原子从高能级跃迁到低能级。（）9.量子力学中的力学量算符都是线性厄米算符。（）10.微观粒子的运动不遵循经典力学的规律。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述玻尔理论的主要内容和成功之处，以及存在的局限性。2.什么是量子数？说明主量子数、角量子数、磁量子数和自旋磁量子数的物理意义。3.解释原