【答案】《近代物理实验》(西南大学)章节作业中国大学慕课答案

绪论课程简介、物理实验的数据测量与数据处理绪论单元作业1.物理实验的基本方法有哪些？

答案：【比较法放大法补偿法转换法模拟法量纲分析法】2.说说本实验室具备开设条件的实验可分成哪几个专题。

答案：【光谱专题。X射线专题。固体结构仿真专题。共振专题。微波专题。核物理专题。真空专题。低温专题。扫描探针显微术专题。】3.(1)物理量x的测量误差Δx用什么表示？(2)它与测量值标准偏差之间相差什么？(3)增加测量次数可以提高什么？(4)测量结果表示为什么？(5)对正态统计，平均值标准偏差的含义是什么？

答案：【误差Δx用平均值标准偏差表示。平均值标准偏差与测量值标准偏差之间相差一测量次数的平方根因子。增加测量次数可以提高测量结果的精确度。测量结果表示为平均值加减平均值标准偏差。平均值标准偏差的含义是真值落在平均值两侧此范围的概率为68.3%。】4.有规律的系统误差包括哪些？

答案：【固定误差线性误差多项式误差周期性误差复杂规律误差】5.无规律的系统误差包括哪些？

答案：【仪器误差调整误差环境误差理论误差人身误差】绪论单元测验1.单选题：有关测量的精密度、准确度和精确度，下述说法正确的为

选项：

A、有的是评价测量结果优劣程度的标志，比如精确度。

B、有的与测量误差相关联，比如准确度。

C、精密度表示系统误差是大还是小。

D、如果测量数据集中在真值附近，并且计精密度和准确度都高，就认为精确度高。

答案：【如果测量数据集中在真值附近，并且计精密度和准确度都高，就认为精确度高。】2.单选题：有关真值、测量值和误差，下述说法正确的为

选项：

A、被测物理量的测量值称为真值。

B、用实验手段测量出来的被测物理量数值中一定包含真值。

C、测量值与真值间的差值称为误差，多次重复测量的算术平均值就是真值，但误差只能估算。

D、没有理由能断定哪一次的测量就是真值。

答案：【没有理由能断定哪一次的测量就是真值。】3.单选题：实验基本方法中的比较法，下述说法正确的是

选项：

A、将被测量与量具进行比较来获得测量值。

B、不是所有测量都必然含有比较法。

C、温度计、万用表都是标准量具。

D、需要不止一个标准量具的测量不属于比较法。

E、代替法、置换法有可能在同一时刻内进行。

答案：【将被测量与量具进行比较来获得测量值。】4.单选题：有关随机现象，以下说法不合适的是

选项：

A、在一定的条件下，可能发生也可能不发生或者可能出现多种结果。

B、随机现象的每一个可能的结果，称为随机事件。

C、随机变量取值的全体，称为随机衍根本。

D、物理测量具有随机性，每一次测量都是一个随机事件。

答案：【随机变量取值的全体，称为随机衍根本。】5.单选题：舍弃可疑测量值，不应该

选项：

A、舍弃含有粗差的测量值。

B、考察是否存在错读、错记之类的测量错误。

C、考虑瞬变因素的影响。

D、忽略环境因素。

答案：【忽略环境因素。】6.单选题：对测量数据进行光滑处理，下述说法正确的是

选项：

A、光滑处理是要从数据组获得变量间的函数关系。

B、光滑处理不会减小统计误差带来的影响。

C、光滑处理是要从数据组获得新的数据组。

D、没法实现多次重复测量的情况不能进行光滑处理。

E、光滑处理不适合用于在陡然变化的区域寻找峰值、峰位和拐点。

答案：【光滑处理是要从数据组获得新的数据组。】7.单选题：有关最小二乘法，下述说法正确的是

选项：

A、相关的变量间必定存在函数关系，所以可以使用最小二乘法。

B、变量间没有一一对应的确定关系，就不可以使用最小二乘法。

C、最小二乘法也叫做最大似然估计法。

D、使用最小二乘法进行拟合，是获得回归方程的方法之一。

答案：【使用最小二乘法进行拟合，是获得回归方程的方法之一。】8.单选题：关于有效数字，下述说法不正确的是

选项：

A、有效数字包含可靠数字和可疑数字两部分。用最小分度为mm的米尺测量得到的数字3.4mm，3为可靠数字，0.4为估读的可疑数字，有效数字为2位。

B、除非是特殊的精确测量，一般规定误差只保留一位数。有效位数多，反映相应仪器的精度高。

C、如果误差在有效数字最后一位之前，则后面的有效数字要去掉。有效数字去掉的原则是小于5则舍，大于5则入，等于5则前位凑双。

D、如果误差在有效数字最后一位之后，误差要重新取为仪器最小分度的1/2或者1/5，有效数字位数不变。

答案：【如果误差在有效数字最后一位之后，误差要重新取为仪器最小分度的1/2或者1/5，有效数字位数不变。】9.单选题：关于误差的分配，不应该

选项：

A、按等影响原则分配误差。

B、按可能性调整误差分配。

C、验算调整后的总误差。

D、对于无法满足要求的测量量，不必增加测量次数。

答案：【对于无法满足要求的测量量，不必增加测量次数。】10.单选题：有关粗差，下述说法正确的是

选项：

A、过失误差不属于粗差。

B、测量值中含有粗差，会产生坏值。

C、电源电压瞬时异常肯定不会导致测量值跳变。

D、分析数据时，即使有坏值也不能剔除。

答案：【测量值中含有粗差，会产生坏值。】11.多选题：插值法包括

选项：

A、作图插值。

B、比例插值。

C、牛顿内插值。

D、外推。

答案：【作图插值。;比例插值。;牛顿内插值。;外推。】12.多选题：数据处理的方法包括

选项：

A、列表法，作图法，累加法，分组逐差法。

B、经验公式拟合法，插值法，列表计算微积分法。

C、最小二乘法，多项式拟合法。

D、光滑处理法，可疑测量值谨慎舍弃法。

答案：【列表法，作图法，累加法，分组逐差法。;经验公式拟合法，插值法，列表计算微积分法。;最小二乘法，多项式拟合法。;光滑处理法，可疑测量值谨慎舍弃法。】13.多选题：关于有效数字，下述说法正确的有

选项：

A、运算后的结果，只有最后一位可疑，其他位可靠。

B、只要有可疑数参与运算，结果就是可疑的，但进位数视作可靠数。

C、为了标示，可疑位上打点。

D、加法可能增加有效位数，减法不可能减少有效位数。

E、乘除运算结果的有效数字位数与参与运算的数字中位数最少的有效数字位数相同，但如果此数字的首位是8或9，结果的有效数字位数也可以比此数字的位数多一位。

F、乘方和开方运算结果的有效数字位数与底数的有效数字位数相同。

G、三角函数和对数运算结果的有效数字位数与角度的有效数字位数相同。

H、尾数的有效数字位数与真数的有效数字位数相同，首数的位数不计入有效数字的位数。

答案：【运算后的结果，只有最后一位可疑，其他位可靠。;只要有可疑数参与运算，结果就是可疑的，但进位数视作可靠数。;为了标示，可疑位上打点。;乘除运算结果的有效数字位数与参与运算的数字中位数最少的有效数字位数相同，但如果此数字的首位是8或9，结果的有效数字位数也可以比此数字的位数多一位。;乘方和开方运算结果的有效数字位数与底数的有效数字位数相同。;三角函数和对数运算结果的有效数字位数与角度的有效数字位数相同。;尾数的有效数字位数与真数的有效数字位数相同，首数的位数不计入有效数字的位数。】14.多选题：有规律的系统误差包括

选项：

A、固定误差。

B、线性误差。

C、多项式误差。

D、周期性误差。

E、复杂规律误差。

F、偶然误差。

答案：【固定误差。;线性误差。;多项式误差。;周期性误差。;复杂规律误差。】15.多选题：无规律的系统误差包括

选项：

A、仪器误差。

B、调整误差。

C、环境误差。

D、理论误差。

E、人身误差。

F、偶然误差。

答案：【仪器误差。;调整误差。;环境误差。;理论误差。;人身误差。】16.多选题：评价测量结果，下述说法正确的有

选项：

A、对某一物理量，进行多次重复测量，如果没有理由认为哪一次测量就更精确，属于不等精度测量。

B、多次重复测量应尽量保持精度相等。

C、每一个随机变量都不可和相应的分布相联系。

D、方差能说明随机变量取值的离散程度。

E、精度即指针等模拟仪器的最小分度，或数字仪表在本量程的最小变化值。

F、灵敏度是精度的倒数。

G、准确度是正确使用合格产品进行测量能达到的最大误差值。

答案：【多次重复测量应尽量保持精度相等。;方差能说明随机变量取值的离散程度。;精度即指针等模拟仪器的最小分度，或数字仪表在本量程的最小变化值。;灵敏度是精度的倒数。】17.多选题：实验的基本方法有

选项：

A、比较法。

B、放大法。

C、补偿法。

D、转换法。

E、模拟法。

F、量纲分析法。

G、猜测法。

答案：【比较法。;放大法。;补偿法。;转换法。;模拟法。;量纲分析法。】18.多选题：关于系统误差，下述说法正确的有

选项：

A、包括无规律的系统误差。

B、包括有规律的系统误差。

C、有系统误差的测量系统，测量值会总是偏向真值的一侧。

D、复杂规律误差也属于系统误差。

答案：【包括无规律的系统误差。;包括有规律的系统误差。;有系统误差的测量系统，测量值会总是偏向真值的一侧。;复杂规律误差也属于系统误差。】19.多选题：外推插值法的适用条件为

选项：

A、要找的数值点在测量数据区间以外。

B、已有的测量值没有突变。

C、按原曲线变化规律将曲线延长，要限于曲率不大的情况。

D、如果曲率较大，也都直接外推。

答案：【要找的数值点在测量数据区间以外。;已有的测量值没有突变。;按原曲线变化规律将曲线延长，要限于曲率不大的情况。】20.多选题：合格的实验报告应该包含的内容有

选项：

A、实验人员身份、实验名称、实验地点、实验日期。

B、详细的实验原理。

C、准确描述出实验过程。

D、正确读取和记录的物理量数值及单位。

E、必要的图谱。

F、用科学计数法准确表述数据，必要时进行简单的曲线拟合。

G、叙述的条理要清晰，有实验装置的草图，使用规范的三线表格式。

答案：【实验人员身份、实验名称、实验地点、实验日期。;准确描述出实验过程。;正确读取和记录的物理量数值及单位。;必要的图谱。;用科学计数法准确表述数据，必要时进行简单的曲线拟合。;叙述的条理要清晰，有实验装置的草图，使用规范的三线表格式。】21.单选题：样本容量很小时，最大似然估计法工作量太繁重，因此主要使用最小二乘法。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】22.单选题：精度等级用灵敏度来衡量，意义是单位测量量引起仪器指针偏转的格数，或数字仪表单位测量量除以此量程精度所得到的整数份数。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】23.单选题：测量值的精度，就是指与其相应分布的方差。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】24.单选题：多次重复测量不会保持精度相等。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】25.单选题：间接测量必须要建立被测量和可测量之间的关系式，才能通过代入可测量的数值获得被测量的数值。如果关系式难于确定，可以用量纲分析法。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】26.单选题：数学模拟不能称为类比，模型和原型在物理实质上毫无共同之处，但遵守相同的数学规律。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】27.单选题：模拟法有物理模拟和数学模拟两种。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】28.单选题：天平和弹簧秤的补偿效应不能通过人为施力制造。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】29.单选题：完整的补偿法测量系统由待测、补偿、测量和指零四部分装置组成。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】30.单选题：样本容量越大，最大似然估计法工作量越轻松。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】31.单选题：用数理统计的方法处理相关关系，寻找它们之间合适的数学表达式，称为拟合过程，得到的表达式就是拟合方程，也叫回归方程。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】32.单选题：估算偶然误差之前，不要先处理系统误差和粗差。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】33.单选题：大量多次测量的偶然误差服从统计规律，呈正态分布。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】34.单选题：如果秒表的指针转轴偏离了刻度盘中心，计时会出现周期性误差。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】35.单选题：调整误差，环境误差，理论误差，人身误差，也可以算作系统误差。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】36.单选题：如果测量中存在确定的不合理因素，测量值就总是偏向真值的一侧。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】37.单选题：准确度一般达不到最小分度，但会优于精度。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】38.单选题：万用表要用标准电池和标准电阻来测量电压。这种需要不止一个标准量具的间接量具称为比较系统。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】39.单选题：比较法就是将被测量与量具进行比较来获得测量值。所有测量都必然含有比较法。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】40.单选题：有些信号相对强烈，有些信号则很微弱。这需要准确选择量程和灵敏度，更系统地掌握数据的测量和处理方法。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】41.分组逐差法又称环差法，有效使用所有数据点，得出线性关系的斜率和。

答案：【截距】42.如果某物理量需要通过测量多个参数得到，则按照误差传递公式，其总体偏差为各测量量分误差的均方根。这需要各测量量分误差处于量级才有累加意义，必须在测量前根据精度要求对误差进行分配设计。

答案：【相同】43.把标准方差计算式里的平均值换成真值，称为方差，简称方差。

答案：【总体】44.误差与被测量的大小没有直接关系，误差的大小并不能标志测量的优劣。为此，引入误差，化成百分数，就是百分误差。

答案：【相对】45.没必要或者因条件限制不能进行重复测量的测量，误差根据仪器的精度以及测量的条件给出。

答案：【单次】46.没有固定的方法和规律来加以消除，也不能用多次重复测量的方法加以消除的误差，称为无规律的误差。

答案：【系统】47.根据产生原因，一般将误差分为系统误差、误差和三类。

答案：【偶然粗差】48.由于测量不到真值，就只能用多次重复测量的算术平均值作为真值的，误差也只能。

答案：【参考估算】49.光滑处理是要从数据组获得新的数据组，而不是要得到函数，可以统计误差带来的影响。

答案：【减小】50.在要求不高时，列表计算微积分法可以用作图法在曲线上求各点的微商，即。

答案：【斜率】51.任何函数都可以做展开，利用牛顿多项式内插值公式，可以较准确地获取非线性曲线上某点的数值。

答案：【付里叶】52.比例插值法是把相邻数据点之间曲线看作直线，也称为插值法。

答案：【小段线性】53.由二维数据寻找经验公式的过程就是，任务是建立函数形式并确定其中的常数，包括判断和假设、改直、检验三个步骤。

答案：【拟合】54.被测物理量的客观大小称为。

答案：【真值】55.物理模拟要求相似并且物理相似。

答案：【几何】56.将被测量先转化成其它的可测量，再通过可测量反推被测量，这种测量方法称为法。

答案：【转换】57.被测系统受某种作用，存在A效应，同时受另一种同类作用，存在B效应，如果B的存在使A不能显示，则B就是A的。

答案：【补偿】58.将过小的被测量先进行放大再进行测量的实验方法，称为法。

答案：【放大】59.安全操作源，要熟悉射线防护用品和个人辐射剂量仪的种类、用途及其穿戴方法。(1、辐射；2、高压；3、高温)

答案：【1】60.未经，实验时不得随便触碰或操作开关、旋钮或按键。(1、允许；2、考试；3、审批)

答案：【1】实验一氘原子光谱氘原子光谱实验作业1.氢原子的谱线系有哪些？分别代表什么含义？

答案：【赖曼系：从量子数为2及2以上的激发态能级向量子数为1的基态能级跃迁所能产生的谱线。巴尔末系：从量子数为3及3以上的激发态能级向量子数为2的低激发态能级跃迁所能产生的谱线。帕邢系：从量子数为4及4以上的激发态能级向量子数为3的低激发态能级跃迁所能产生的谱线。布拉开系：从量子数为5及5以上的激发态能级向量子数为4的低激发态能级跃迁所能产生的谱线。普芳德系：从量子数为6及6以上的激发态能级向量子数为5的低激发态能级跃迁所能产生的谱线。】2.如何理解巴尔末公式的贡献？

答案：【巴尔末将当时已经观测到的14条氢原子谱线纳入同一个公式表示波长，说明这些谱线间存在联系。公式中存在一个可变的整数，给出了能级量子化的线索。】3.谈一下卢瑟福散射实验结果的含义。

答案：【氦核轰击很薄的金属片，绝大多数氦核直进，散射截面很小。这说明原子只能将几乎全部质量集中在非常小的点上，从而否定了汤姆孙的枣糕模型。即原子具有核式结构，电子绕核运动。】4.总结一下玻尔理论在玻尔假设基础上的推导过程。

答案：【有了量子化的轨道角动量(轨道角动量是某一最小单元的整数倍)，就可以确定各定态的能量。推导用到4个关系式：角动量、库仑力、圆周运动、动量守恒。能量包括动能和势能，消去速度、轨道半径、力，就得到用整数表示的量子化能级。】5.谈一下玻尔假设的内容。

答案：【行星模型：氢原子的核外电子在一定的轨道上绕核运行，正如行星绕太阳运行。定态假设：轨道上的电子具有确定不变的能量，这种不会释放能量的状态称为定态。能级跃迁：电子只能在各定态间跳跃，伴随能量改变，其中能量最低的定态叫基态，能量高于基态的定态叫激发态。量子化条件：核外电子轨道上运行，具有确定不变的角动量(L=mvr)，且只能是某一最小单元的整数倍。】氘原子光谱实验单元测验1.单选题：发现同位素的人是尤里，关于这一重大发现，下述说法不正确的是

选项：

A、尤里把3升液态氢在低温中缓慢蒸发至1毫升后才开始实验。

B、尤里当时拍摄的也是巴尔末线系的光谱。

C、尤里看到的谱线是氘原子发出来的。

D、同位素效应会产生光谱线移位。

答案：【尤里看到的谱线是氘原子发出来的。】2.单选题：玻尔理论解决了氢原子发射光谱的问题，下述说法正确的是

选项：

A、玻尔创造性地操控了氢原子如何发光，这是物理学史上的一大成就。

B、玻尔理论与卢瑟福散射实验结果相冲突。

C、在轨道上运动的电子，只要不跃迁到其他轨道上去，其能量就不会发生改变。

D、基态是能量最低的状态，不算定态。

答案：【在轨道上运动的电子，只要不跃迁到其他轨道上去，其能量就不会发生改变。】3.单选题：有关氢原子的发射谱线，下述说法正确的是

选项：

A、最初由巴尔末首先观测到来自于氢原子的14条谱线，这是认识原子核外电子结构的开端。

B、里德伯最先发现，氢原子发光产生光谱线，谱线的不连续性与整数量子数有关。

C、氢原子发射谱线的规律中出现光谱项这一概念，每一个光谱项其实都与氢原子的一个能级相对应。

D、氢原子的每条发射谱线由能量对应的一个光子产生。

答案：【氢原子发射谱线的规律中出现光谱项这一概念，每一个光谱项其实都与氢原子的一个能级相对应。】4.单选题：关于发射光谱，下述说法正确的为

选项：

A、原子才能产生发射光谱，分子则不能。

B、给固体、液体或气体加热，发射的光谱一定是由电子从原子的外层能级跃迁到内层能级产生的。反之则为吸收光谱。

C、稀薄气体或者金属蒸汽发光出现明线光谱，一般是电子从原子的外层能级跃迁到内层能级所产生。

D、连续的发射光谱，可以与电磁辐射无关。

答案：【稀薄气体或者金属蒸汽发光出现明线光谱，一般是电子从原子的外层能级跃迁到内层能级所产生。】5.单选题：关于核外电子结构，下述说法正确的为

选项：

A、卢瑟福散射实验结果给出了核外电子结构的雏形。

B、根据光谱，可以解释卢瑟福散射实验结果。

C、认识核外电子结构，可以从分析原子的发射或吸收光谱入手。

D、核外电子有可能做无加速度的运动。

答案：【认识核外电子结构，可以从分析原子的发射或吸收光谱入手。】6.单选题：关于原子模型，下述说法正确的是

选项：

A、原子具有层式结构，电子分层运动。

B、原子的几乎全部质量都集中在体积可观的原子核上。

C、卢瑟福散射实验结果不能解释汤姆孙模型。

D、电子存在于原子周围很大的空间里。

答案：【卢瑟福散射实验结果不能解释汤姆孙模型。】7.单选题：测量氘原子的发射谱线，以下说法不合适的是

选项：

A、测量中不能触碰氘光源。

B、测量开始前可以调整狭缝宽度。

C、测量只需要记录特征谱线的波长值，不用理会能量值，因为那只代表光电倍增管输出信号的强弱，并不是真正的光强值。

D、能够观察到满意的谱线就可以，不需要过分增大或刻意降低高压值。

答案：【测量只需要记录特征谱线的波长值，不用理会能量值，因为那只代表光电倍增管输出信号的强弱，并不是真正的光强值。】8.单选题：用光谱仪能测量光的波长。为了准确测量出波长，不应该

选项：

A、对系统进行校准。

B、让步进电机转动得更慢。

C、把入射狭缝调得更宽。

D、改变高压值。

答案：【把入射狭缝调得更宽。】9.单选题：有关光谱仪，下述说法正确的是

选项：

A、光学系统决定了光在光谱仪内部行进的光路，也决定了出射光的波长。

B、光谱仪中步进电机的作用是规定光的波长。

C、光路里有两个凹柱面镜，让光进入闪耀光栅的凹柱面镜把光在闪耀光栅处汇聚成一条线。

D、光谱仪系统有个高压产生装置，将产生的高压施加在步进电机上。

答案：【光学系统决定了光在光谱仪内部行进的光路，也决定了出射光的波长。】10.单选题：有关光谱仪，下述说法正确的是

选项：

A、光源是光谱仪的重要构成部分。

B、设计有狭缝的光谱仪由狭缝进行分光，分为入射狭缝和出射狭缝。

C、光谱仪中的光电倍增管，改变了光的强度。

D、光谱仪里如果没有分光元件，肯定无法测量出光的波长。

答案：【光谱仪里如果没有分光元件，肯定无法测量出光的波长。】11.多选题：关于摄谱条件，以下说法正确的有

选项：

A、为了提高测量的准确度，在可能的条件下，狭缝宽度调窄一些好。

B、测量中，光电倍增管的高压值不一定非要加得负向很大。

C、分段在各谱线波长附近的小范围内慢速测量，是为了节省时间。

D、记录测量到的能量值，有助于判断改变摄谱条件时是否有过操作错误。

答案：【为了提高测量的准确度，在可能的条件下，狭缝宽度调窄一些好。;测量中，光电倍增管的高压值不一定非要加得负向很大。;记录测量到的能量值，有助于判断改变摄谱条件时是否有过操作错误。】12.多选题：关于摄谱条件，以下说法正确的有

选项：

A、高压值越高越好。

B、狭缝越窄越好。

C、测量速度慢，测量精度高。

D、测量到的能量值并不等于出射光强。

答案：【测量速度慢，测量精度高。;测量到的能量值并不等于出射光强。】13.多选题：实验中所用光谱仪的主要组成包括

选项：

A、光学系统。

B、光电信号转换系统。

C、控制系统。

D、控制电脑和软件。

E、各种光源。

答案：【光学系统。;光电信号转换系统。;控制系统。;控制电脑和软件。】14.多选题：玻尔理论推导中用到的物理量包括

选项：

A、角动量。

B、库仑力。

C、圆周运动的向心力。

D、动量守恒。

E、动能和势能。

答案：【角动量。;库仑力。;圆周运动的向心力。;动量守恒。;动能和势能。】15.多选题：认识核外电子运动的玻尔假设包括

选项：

A、行星模型。

B、定态假设。

C、能级跃迁。

D、角动量量子化。

E、电子之间存在相互作用。

答案：【行星模型。;定态假设。;能级跃迁。;角动量量子化。】16.多选题：氢原子的谱线系包括

选项：

A、赖曼系。

B、巴尔末系。

C、帕邢系。

D、布拉开系。

E、普芳德系。

F、除了各选项列出的线系，还有其他线系。

答案：【赖曼系。;巴尔末系。;帕邢系。;布拉开系。;普芳德系。;除了各选项列出的线系，还有其他线系。】17.多选题：关于里德伯公式，正确的说法有

选项：

A、谱线的波数对应两个光谱项的差。

B、谱线是由能量高的能级跃迁到能量低的能级所形成。

C、按照里德伯公式，在某些波长位置会存在巴尔末线系以外的谱线，从而得到氢原子的完整谱线系。

D、里德伯公式与巴尔末公式相矛盾。

答案：【谱线的波数对应两个光谱项的差。;谱线是由能量高的能级跃迁到能量低的能级所形成。;按照里德伯公式，在某些波长位置会存在巴尔末线系以外的谱线，从而得到氢原子的完整谱线系。】18.多选题：现在看，巴尔末公式说明

选项：

A、能纳入巴尔末线系的谱线，都与处于基态的电子无关。

B、巴尔末线系的全部谱线都符合巴尔末公式。

C、巴尔末公式里出现整数参量，这在当时是重大发现。

D、巴尔末公式也适合多电子的原子体系。

答案：【能纳入巴尔末线系的谱线，都与处于基态的电子无关。;巴尔末线系的全部谱线都符合巴尔末公式。;巴尔末公式里出现整数参量，这在当时是重大发现。】19.多选题：关于氢原子及其光谱，下述说法正确的有

选项：

A、在所有的元素中，氢原子的结构最简单。

B、氢原子总计能发射14条谱线。

C、巴尔末发现氢原子发射谱线的波长间存在规律性的关联。

D、氢原子的发射谱线反映氢原子存在分立的能量状态。

答案：【在所有的元素中，氢原子的结构最简单。;巴尔末发现氢原子发射谱线的波长间存在规律性的关联。;氢原子的发射谱线反映氢原子存在分立的能量状态。】20.多选题：关于光谱，下述说法正确的有

选项：

A、光谱记录电磁辐射强度随波长变化的分布。

B、物体发射或吸收电磁波，都能形成光谱。

C、发射光谱和吸收光谱都可以用于分析原子发光的规律。

D、凡是光谱就能用于分析原子的微观结构。

答案：【光谱记录电磁辐射强度随波长变化的分布。;物体发射或吸收电磁波，都能形成光谱。;发射光谱和吸收光谱都可以用于分析原子发光的规律。】21.多选题：有关原子的结构，以下说法正确的有

选项：

A、卢瑟福散射实验说明原子具有核式结构，但不能给出核外电子如何运动的信息。

B、原子几乎全部的质量都集中在非常小的点内，这个点就是原子核。

C、核外有电子轨道，电子在轨道上绕核运动。

D、电子在原子核外周围很大的空间里运动。

E、电子依靠向心加速度绕核运动，要辐射电磁波。

答案：【卢瑟福散射实验说明原子具有核式结构，但不能给出核外电子如何运动的信息。;原子几乎全部的质量都集中在非常小的点内，这个点就是原子核。;核外有电子轨道，电子在轨道上绕核运动。;电子在原子核外周围很大的空间里运动。】22.单选题：核外电子在轨道上运行，角动量只能是某一最小单元的整数倍。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】23.单选题：由玻尔理论并不能推导出里德伯常数。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】24.单选题：玻尔认为原子的能量不存在量子化，只有角动量是量子化的。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】25.单选题：里德伯常数在玻尔理论出现之前已不能说是经验常数。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】26.单选题：赖曼系、巴尔末系、帕邢系、布拉开系、普芳德系都属于氢原子所能发射的光谱。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】27.单选题：里德伯公式的含义是波数与两光谱项的差对应。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】28.单选题：在所有的元素中，氢原子的结构最简单。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】29.单选题：发射光谱和吸收光谱都可以用于分析原子发光的规律。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】30.单选题：开/关光栅光谱仪电源之前要先把负高压调节旋钮调到零。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】31.单选题：光电倍增管不能作为光电传感器使用。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】32.单选题：对原子发射光谱里的谱峰进行分析，可以通过原子发射谱线的规律，推算出核外电子所处的能级。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】33.单选题：闪耀光栅的工作原理是利用等间距的锯齿状全同线状平面，反射来自同一光源的平行光，反射光相遇产生干涉现象。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】34.单选题：原子核质量差异会导致同位素移位，但不会改变里德伯常数。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】35.单选题：尤里把3升液态氢在低温中缓慢蒸发至1毫升后注入放电管，拍摄巴尔末线系光谱，发现了氕。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】36.单选题：玻尔理论源于假设，实际上并不正确。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】37.单选题：光谱主要有发射光谱和吸收光谱两种形式。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】38.单选题：光谱记录电磁辐射强度随波长变化的分布。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】39.单选题：原子具有核式结构，电子绕核运动。核式结构由卢瑟福散射实验发现。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】40.单选题：根据测量得到的谱线光强，能计算出氘原子的里德伯常数。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】41.单选题：本实验操作的主要任务是获得氘原子光谱巴尔末线系前3条谱线的光强。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】42.电脑通过光谱仪内的电机让闪耀光栅转动，从而决定出射光对应的波长。(填“步进”或“连动”)

答案：【步进】43.实验所用光谱仪的光电器件有倍增管和电荷耦合元件两种。

答案：【光电】44.光谱仪光学系统的核心元件是闪耀光栅，其工作原理是锯齿状的全同镜面反射来自同一光源的平行光，反射光相遇产生由光栅方程确定的条纹，条纹间距取决于波长。(填“干涉”或“衍射”)

答案：【干涉】45.1932年，尤里把3升液态氢在低温中缓慢蒸发至1毫升后，注入放电管，拍摄巴尔末线系光谱，在普通氢(氕)每条谱线的短波侧，都出现一条弱的伴线，从而发现了。

答案：【氘/同位素】46.核外电子在轨道上运行，具有确定不变的，且只能是某一最小单元的整数倍。(填“动量”或“角动量”)

答案：【角动量】47.电子只能在各定态间跳跃，伴随能量改变，其中能量最低的定态叫基态，能量高于基态的定态叫。

答案：【激发态】48.轨道上的电子具有确定不变的能量，这种不会释放能量的状态称为。

答案：【定态】49.为了解释氢原子的发射光谱，玻尔在1913年大胆提出假设。他认为：原子的能量是量子化的，即具有。

答案：【能级/轨道】50.氘灯的放电很高，调节时要注意安全，不要使电极脱落或碰到与电极相连的裸露金属部分。(填“电流”或“电压”)

答案：【电压】51.开/关光栅光谱仪电源之前要先把负高压调节旋钮调到。(填“零”或“最大”)

答案：【零】52.本实验的任务是使用光电倍增管作为光电传感器，测量氘原子光谱巴尔末线系前3条谱线的波长，并计算出常数。

答案：【里德伯】53.卢瑟福实验否定了汤姆孙的枣糕模型。

答案：【散射】54.氢原子的发射谱线是电子由能量高的能级跃迁到能量低的能级形成，能量差就是的能量。

答案：【光子】55.里德伯公式的含义为：谱线的波数对应两个光谱项的差，暗示是两个能级的差，即电子由高能级跃迁到低能级，放出一个。

答案：【光子】56.通过测量原子发光光谱中各条谱线的波长，可以推算出电子发射光子前后所处的，从而得到有关原子微观结构的信息。

答案：【能级】57.吸收光谱是光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱。

答案：【连续】58.光谱主要有光谱和光谱两种形式。

答案：【发射吸收】59.光谱记录辐射强度随波长变化的分布。(填“电”、“磁”或“电磁”)

答案：【电磁】60.卢瑟福散射实验解释电子绕核运动如何辐射电磁波问题。(填“能”或“不能”)

答案：【不能】61.相对于原子核的线度，电子存在于原子核周围很的空间里。(填“大”或“小”)

答案：【大】实验二钠原子光谱钠原子光谱实验单元测验1.单选题：关于光谱的超精细结构，下述说法正确的是

选项：

A、超精细结构不是核外电子受力发生改变造成的。

B、超精细结构由原子核磁矩贡献，原子核的质量越大，核磁矩越大。

C、超精细结构对识别同位素很有帮助。

D、用本实验采用的设备能够观察到超精细结构。

答案：【超精细结构对识别同位素很有帮助。】2.单选题：关于光谱的精细结构，下述说法正确的是

选项：

A、精细结构最多有3条谱线。

B、精细结构可以有很多条谱线。

C、精细结构的产生原因是原子核具有磁矩。

D、精细结构跟子能级是否存在多个波函数无关。

答案：【精细结构最多有3条谱线。】3.单选题：关于核外电子能级及能填充的电子数，下述说法正确的是

选项：

A、主量子数为n的主能级分裂成n个子能级。每个子能级的量子数用l表示，取值范围为1，2，...，n。每个子能级有2l+1个简并的波函数，这些波函数能填充2(2l+1)个电子。

B、主量子数为n的主能级分裂成n-1个子能级。每个子能级的量子数用l表示，取值范围为0，1，2，...，n-1。每个子能级有2l+1个简并的波函数，这些波函数上能填充2(2l+1)个电子。

C、主量子数为n的主能级分裂成n个子能级。每个子能级的量子数用l表示，取值范围为0，1，2，...，n-1。每个子能级有2l+1个简并的波函数，这些波函数上能填充2l+1个电子。

D、主量子数为n的主能级分裂成n个子能级。每个子能级的量子数用l表示，取值范围为0，1，2，...，n-1。每个子能级有2l+1个简并的波函数，这些波函数上能填充2(2l+1)个电子。

答案：【主量子数为n的主能级分裂成n个子能级。每个子能级的量子数用l表示，取值范围为0，1，2，...，n-1。每个子能级有2l+1个简并的波函数，这些波函数上能填充2(2l+1)个电子。】4.单选题：有关量子缺，下述说法正确的是

选项：

A、量子缺都是整数。

B、出现量子缺的原因可以从离子实的极化与贯穿角度进行理解，但本质是由电子和电子之间存在排斥作用引起。

C、正常的量子缺一般是负数，反应原子体系的能量相对于没有量子缺的情况，要下降。

D、如果量子缺出现异常，说明这种情况下电子之间不会产生排斥作用。

答案：【出现量子缺的原因可以从离子实的极化与贯穿角度进行理解，但本质是由电子和电子之间存在排斥作用引起。】5.单选题：关于钠原子的发射光谱，下述说法正确的为

选项：

A、已经不能识别出线系。

B、仍然能构成线系，但谱线的波长重合。

C、主线系由波长为589.0nm和589.6nm两条谱线构成。

D、仍然能构成线系，且每条谱线都含有精细结构。

答案：【仍然能构成线系，且每条谱线都含有精细结构。】6.单选题：碱金属元素是氢原子以外相对简单的原子体系，分析核外电子的运动状态需要考虑

选项：

A、核内质子与质子之间的正电排斥作用。

B、核内质子和中子结合在一起的稳定性。

C、核外电子之间的负电排斥作用。

D、抛弃玻尔理论，重新构建电子和原子核之间的相互作用模型。

答案：【核外电子之间的负电排斥作用。】7.单选题：关于玻尔理论的局限性，下述说法正确的是

选项：

A、玻尔理论很好地解释了氢原子发射光谱的规律，但是用于分析其他元素的原子光谱却不成功，原因主要在于原子核质量变大了。

B、玻尔理论很好地解释了氢原子发射光谱的规律，但是用于分析其他元素的原子光谱却不成功，原因主要在于没有考虑原子核带电量变大了。

C、玻尔理论很好地解释了氢原子发射光谱的规律，但是用于分析其他元素的原子光谱却不成功，原因主要在于没有考虑其他原子体系允许核外存在多个电子，需要纳入电子之间的相互作用。

D、玻尔理论很好地解释了氢原子发射光谱的规律，但是用于分析其他元素的原子光谱却不成功，原因主要在于没有考虑其他原子体系允许核外存在多个电子，需要纳入电子自旋之间的相互作用。

答案：【玻尔理论很好地解释了氢原子发射光谱的规律，但是用于分析其他元素的原子光谱却不成功，原因主要在于没有考虑其他原子体系允许核外存在多个电子，需要纳入电子之间的相互作用。】8.单选题：钠原子光谱实验的任务是

选项：

A、测量出波长为589.3nm附近谱线的两条精细结构，并分析两条精细结构的量子缺。

B、测量出波长为330.3nm附近的谱线，并确定其量子缺。

C、不观察精细结构，直接测量出钠原子主线系前两条谱线的波长，并确定其量子缺。

D、通过测量，用简单的处理方法去除精细结构的影响，由钠原子主线系的前两条谱线，认识量子缺。

答案：【通过测量，用简单的处理方法去除精细结构的影响，由钠原子主线系的前两条谱线，认识量子缺。】9.单选题：本实验测量钠原子贡献主线系发射光谱所在能级的量子缺，实际上是要分析

选项：

A、自旋磁矩对价电子能级的影响。

B、核磁矩对价电子能级的影响。

C、离子实极化与贯穿的程度。

D、轨道磁矩对价电子能级的影响。

答案：【离子实极化与贯穿的程度。】10.单选题：有关核外电子所处的量子态，下述说法不正确的是

选项：

A、主量子数源于原子核与核外电子之间的引力作用。

B、电子之间的排斥作用会导致价电子的能量下降。

C、电子在核外绕核运动，是产生光谱精细结构的主要原因。

D、核外电子可能受到的作用力包括原子核及原子内其他电子给予的库仑力、轨道磁矩给予的磁性力、原子核给予的磁性力、以及外加磁场给予的磁性力。

答案：【电子在核外绕核运动，是产生光谱精细结构的主要原因。】11.多选题：测量钠原子的发射光谱，会观察到波长为589.3nm附近的谱线有两条精细结构，为了分析量子缺，以下做法正确的有

选项：

A、将两条精细结构的波长取平均值，然后做倒数运算。

B、将两条精细结构的波长分别取倒数，然后做平均值运算。

C、将两条精细结构的能量值取平均值，然后做倒数运算。

D、可以对两条精细结构的波长进行多次测量，分别分析量子缺。

答案：【将两条精细结构的波长取平均值，然后做倒数运算。;可以对两条精细结构的波长进行多次测量，分别分析量子缺。】12.多选题：测量原子发射光谱的实验，以下说法正确的有

选项：

A、通过分析光谱，可以认识原子的结构。

B、氘原子光谱给出原子核与电子间的正-负电引力作用的效果。

C、从钠原子光谱能明显看出电子间负-负电斥力叠加在原子核与电子间正-负电引力作用上的效果。

D、将氢原子和钠原子的能级图进行对比，可以更清晰地理解电子自旋对光谱的影响。

答案：【通过分析光谱，可以认识原子的结构。;氘原子光谱给出原子核与电子间的正-负电引力作用的效果。;从钠原子光谱能明显看出电子间负-负电斥力叠加在原子核与电子间正-负电引力作用上的效果。】13.多选题：贡献原子发射光谱的因素可能有

选项：

A、原子核与电子间的正-负电引力。

B、电子间的负-负电斥力。

C、轨道-自旋间的磁力。

D、核与电子间的磁力。

E、外磁场与电子间的磁力。

答案：【原子核与电子间的正-负电引力。;电子间的负-负电斥力。;轨道-自旋间的磁力。;核与电子间的磁力。;外磁场与电子间的磁力。】14.多选题：关于谱线测量，以下说法不正确的有

选项：

A、同一线系里的谱线，光子能量越大，强度越强。

B、同一线系里的谱线，光子能量越小，强度越强。

C、给光电倍增管施加相等的负高压，一般都能观察到全部谱线。

D、为了方便观察谱线，狭缝宽度最好开得宽一些。

答案：【同一线系里的谱线，光子能量越大，强度越强。;给光电倍增管施加相等的负高压，一般都能观察到全部谱线。;为了方便观察谱线，狭缝宽度最好开得宽一些。】15.多选题：关于钠原子的谱线系，以下说法正确的有

选项：

A、由于存在禁戒跃迁，轨道量子数l的变化要服从选择定则Δl=±1。

B、只能观察到主线系(np→3s)、锐线系(ns→3p)、漫线系(nd→3p)、基线系(nf→3d)等有限的谱线系。

C、波长为330.3nm附近的谱线没有精细结构。

D、波长为589.3nm的黄色谱线存在精细结构，波长分别为589.0和589.6nm。

答案：【由于存在禁戒跃迁，轨道量子数l的变化要服从选择定则Δl=±1。;只能观察到主线系(np→3s)、锐线系(ns→3p)、漫线系(nd→3p)、基线系(nf→3d)等有限的谱线系。;波长为589.3nm的黄色谱线存在精细结构，波长分别为589.0和589.6nm。】16.多选题：对于多电子体系的原子，正常情况下，以下正确的说法有

选项：

A、量子缺实际上反映了离子实极化与贯穿的程度，即能量下降的程度。

B、主量子数为n的主能级，会分裂成n个子能级，这n个子能级的量子缺不相等。

C、描述能级，除了原子核与电子之间正负电引力场产生的主量子数n，还要引入电子间斥力场产生的轨道量子数l，n和l都是整数。

D、闭壳层内的电子被激发，就会发射出类似于主线系、漫线系那样的光谱。

答案：【量子缺实际上反映了离子实极化与贯穿的程度，即能量下降的程度。;主量子数为n的主能级，会分裂成n个子能级，这n个子能级的量子缺不相等。;描述能级，除了原子核与电子之间正负电引力场产生的主量子数n，还要引入电子间斥力场产生的轨道量子数l，n和l都是整数。】17.多选题：处于基态的原子，如果有电子占据2p轨道，下述说法正确的有

选项：

A、2p轨道上的电子，会感受到1s和2s电子都贡献量子缺。

B、2p轨道电子云的形状不再能像1s和2s那样呈球形对称。

C、2p轨道的波函数不再是1个，而是变成3个，由此分裂成3个子能级。

D、根据泡利不相容原理，2p轨道上最多能容纳3个电子。

答案：【2p轨道上的电子，会感受到1s和2s电子都贡献量子缺。;2p轨道电子云的形状不再能像1s和2s那样呈球形对称。】18.多选题：光谱项应以有效量子数n*来代替氢原子光谱项中的整数n。正常情况下，下述说法正确的有

选项：

A、n*<n。

B、n*偏离整数的部分，称为量子缺。

C、原因是多电子原子体系内出现离子实的极化与贯穿，引起能量下降。

D、能量下降，把氢原子光谱项的表达式用于钠原子的情况，里德伯常数不变。

答案：【n*<n。;n*偏离整数的部分，称为量子缺。;原因是多电子原子体系内出现离子实的极化与贯穿，引起能量下降。】19.多选题：关于碱金属原子发射光谱的特点，下述说法正确的有

选项：

A、也会明显地构成若干线系。

B、不同线系会交织在一起。

C、根据谱线间隔，能识别各条谱线所属的线系。

D、能观察到的线系包括主线系、漫线系、锐线系、基线系。

答案：【也会明显地构成若干线系。;不同线系会交织在一起。;能观察到的线系包括主线系、漫线系、锐线系、基线系。】20.多选题：有关钠原子光谱实验的目的，以下说法正确的有

选项：

A、进一步掌握光谱仪的使用方法。

B、了解多电子原子体系发射光谱的规律。

C、认识并比较多电子原子体系与单电子原子体系发射光谱的异同。

D、通过分析量子缺，理解电子间排斥力对电子运动轨道的影响。

答案：【进一步掌握光谱仪的使用方法。;了解多电子原子体系发射光谱的规律。;认识并比较多电子原子体系与单电子原子体系发射光谱的异同。;通过分析量子缺，理解电子间排斥力对电子运动轨道的影响。】21.单选题：如果1s轨道上有两个电子，尽管电子之间有库仑排斥力，但二者所带自旋磁矩的方向相反排列会产生引力，从而能够共存于此轨道上。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】22.单选题：钠原子的原子序数是11，核外电子能级组态为1s22s22p63s1。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】23.单选题：产生量子缺的原因是多电子原子体系内存在离子实的极化与贯穿，引起能量下降。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】24.单选题：碱金属原子发光的光谱项，应以有效量子数n*来代替氢原子光谱项中的整数n。正常情况下，n*>n。n*偏离整数的部分，称为量子缺。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】25.单选题：钠主线系的第一条为绿色，波长589.3nm，实际上还包含589.0nm和589.6nm两条精细结构。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】26.单选题：碱金属原子发光，容易观察到的线系有4个，它们是主线系、第一辅线系(锐线系)、第二辅线系(漫线系)和基线系(柏格曼系)。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】27.单选题：碱金属原子光谱的不同线系会交织在一起，需据谱线的粗细、强弱和间隔来识别所属的线系。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】28.单选题：碱金属原子的光谱不能构成线系。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】29.单选题：电子带有负电荷，自旋可以产生磁矩。除了电子，质子和中子也都拥有自旋磁矩。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】30.单选题：闭壳层电子不易被激发，与原子核共同组成离子实。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】31.单选题：量子缺反映了离子实极化与贯穿的程度，也反映能量下降的程度。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】32.单选题：氢原子光谱项的表达式用于钠原子的情况，里德伯常数一样，但表达式里的整数要产生量子缺。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】33.单选题：泡利不相容原理禁止两个电子出现在同一轨道上。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】34.单选题：分析碱金属原子与氢原子发射光谱的异同，可以作为研究复杂原子发光机制的切入点。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】35.单选题：碱金属原子只有一个价电子，内层电子与原子核形成稳定的离子实。这点与氢原子的结构相似。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】36.单选题：对于氢以外的核素，需要对玻尔理论进行修正。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】37.单选题：玻尔理论很好地解释了氢原子发射光谱的规律。用于分析其他元素的原子光谱也成功。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】38.单选题：通过分析量子缺，有助于理解电子间排斥力对原子内电子运动轨道的影响。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】39.单选题：根据测量得到的谱线光强，能计算出氘原子的里德伯常数。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】40.单选题：本实验的目的是通过测量并分析钠主线系的前两条谱线波长，了解多电子原子体系发射光谱的规律。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】41.碱金属原子只有一个价电子，内层电子与形成稳定的离子实。

答案：【原子核】42.通过分析量子缺，可以理解电子间排斥力对运动轨道的影响。

答案：【电子】43.通过观察并分析钠原子光谱主线系前两条谱线的波长，可以了解原子体系发射光谱的规律。(填“单电子”或“多电子”)

答案：【多电子】44.描述多电子体系原子的能级，除了主量子数n，还要引入轨道量子数l。l=0,1,2,…,n-1，符号用s,p,,f,g,…表示。

答案：【d】45.受泡利原理制约，配对的两个1s电子形成闭壳层，不再允许其他电子占据。

答案：【不相容】46.多电子原子体系内出现离子实的极化与贯穿，引起能量。(填“上升”或“下降”)

答案：【下降】47.钠原子发光的光谱项应以有效量子数n*来代替氢原子光谱项中的整数n。正常情况下，n*<n。n*偏离整数的部分，称为或量子改正数。

答案：【量子缺】48.钠主线系的第一条发射谱线为色。

答案：【黄】49.第一辅线系也叫线系。

答案：【漫】50.碱金属原子光谱不同线系的谱线会交织在一起，需据的粗细、强弱和间隔来识别所属的线系。

答案：【谱线】51.碱金属原子光谱也明显地构成若干。

答案：【线系】52.本实验内容是测量钠原子主线系波长在589.3nm和330.3nm附近的两条谱线。但两者强度相差很大，可以分别设置光电倍增管的高压值。(填“正”或“负”)

答案：【负】53.少数原子体系的光谱会出现量子缺为负值的情况，说明体系中存在引起能量的例外原因。(填“上升”或“下降”)

答案：【上升】54.超精细结构的典型应用是分析。

答案：【同位素】55.外加磁场作用于绕核运动的电子，也会引起电子能级分裂，反映到原子的发射光谱中，就是效应。

答案：【塞曼】56.电子在原子内绕核运动，会产生轨道。

答案：【磁矩】57.波长为589.3nm的黄色钠主线系第一条谱线(3p→3s)，能观察到结构。

答案：【精细】58.原子发光时，轨道量子数l的变化要服从跃迁的定则Δl=±1。

答案：【选择】59.属于同一主量子数n的所有子能级上能够填充的电子总数最多为n2个。(填整数数字)

答案：【2】60.本实验所用光谱仪的精度足以观察到波长为589.3nm附近谱线的两条精细结构。为了去除轨道-自旋作用的影响，要分别测量两条精细谱线的波长，取二者的，作为此条谱线波长的测量值。

答案：【平均值】钠原子光谱实验作业1.说说超精细结构产生的原因。

答案：【电子、质子、中子都有内禀的自旋磁矩。原子核由中子和质子组成，所以原子核也可以带有磁矩。核磁矩对电子有磁力作用，影响电子的能级，反映在光谱上，就是超精细结构。】2.说说光谱精细结构产生的原因。

答案：【电子有自旋磁矩，这是电子的内冰属性之一。电子绕核运动，相当于形成环形电流，这种环形电流产生轨道磁矩。自旋磁矩与轨道磁矩作用，就可能让简并的轨道能级分裂。这种分裂反映在光谱上，就是精细结构。】3.什么是塞曼效应？产生这一现象的原因是什么？

答案：【把发射原子光谱的光源置于恒定的磁场中，光谱线会发生分裂。这一现象称为塞曼效应。塞曼效应产生的原因是外加磁场给核外电子施加了磁场力作用，使得电子的能量发生了量子化。】4.谈谈你对量子缺的理解。

答案：【量子缺是光谱项里那个量子数偏离整数的部分，一般会使得量子数变小。氢原子以外，其他原子的光谱项里都存在量子缺。量子缺反映多电子的原子体系里电子间库仑斥力对电子能级的影响。这种斥力让离子实出现极化及贯穿现象，导致能量下降。】5.做钠原子发射光谱的实验时，为什么要让钠光源先预热一段时间？

答案：【做发射光谱要让发光物质发生电离，发生电离需要让发光物质处于气态。对钠光源进行预热，就是要让常温下处于固态的钠充分挥发，变成气态。】实验三真空镀膜真空镀膜实验单元测验1.单选题：有关电离真空计，以下说法不合适的是

选项：

A、电离真空计实际上是一种三极管，包括阴极、栅极和收集极。

B、电离真空计的测量范围是<0.1Pa，因此不可在低真空下开启。

C、关闭扩散泵之前，应首先关闭电离真空计。

D、电离真空计是通过测量电离规管内灯丝的温度来进行真空度测量的。

答案：【电离真空计是通过测量电离规管内灯丝的温度来进行真空度测量的。】2.单选题：有关热偶真空计的使用，下述说法错误的是

选项：

A、热偶真空计一般需要打开机械泵1-5分钟后再开启。

B、使用热偶真空计时通常需要定期校准。

C、热偶真空计的测量范围对应的是低真空。

D、使用热偶真空计时需开启冷却水，防止热偶真空计温度过高而烧坏。

答案：【使用热偶真空计时需开启冷却水，防止热偶真空计温度过高而烧坏。】3.单选题：有关扩散泵的使用，下述说法错误的是

选项：

A、扩散泵不能单独使用。

B、扩散泵工作时需要用到冷却水。

C、油扩散泵使用完毕，需待油完全冷却后，方可关闭机械泵。

D、扩散泵不能在室温下开启。

答案：【扩散泵不能在室温下开启。】4.单选题：有关机械泵的使用，下述说法错误的是

选项：

A、使用机械泵时需先开启冷却水。

B、使用机械泵时需定期更换泵油。

C、机械泵可以从大气压开始工作。

D、机械泵的极限真空可以达到0.1Pa。

答案：【使用机械泵时需先开启冷却水。】5.单选题：关于真空泵能达到的极限真空，错误的是

选项：

A、机械泵：低真空。

B、分子泵：低真空。

C、扩散泵：高真空。

D、低温泵：高真空。

答案：【分子泵：低真空。】6.单选题：以下选项中，属于电离真空计工作范畴的是

选项：

A、粗真空。

B、低真空。

C、大气环境。

D、高真空。

答案：【高真空。】7.单选题：就本实验所用设备而言，连接扩散泵与腔体之间的阀门，称为

选项：

A、蝶阀。

B、放气阀。

C、旁抽阀。

D、粗抽阀。

答案：【蝶阀。】8.单选题：关于真空的表述，下述说法错误的是

选项：

A、低于一个标准大气压的气体状态可称为真空。

B、真空可分为自然真空和人为真空。

C、气压随海拔高度增加而减小这一现象与真空无关。

D、真空的获得一般通过真空泵来实现。

答案：【气压随海拔高度增加而减小这一现象与真空无关。】9.单选题：以下不属于真空镀膜设备构成部分的是

选项：

A、泵抽系统。

B、封闭洁净的腔室。

C、电子枪。

D、冷却水。

答案：【电子枪。】10.单选题：以下英文字母或单词不是用于表示压强单位的有

选项：

A、atm。

B、Torr。

C、mbar。

D、N(牛顿)。

答案：【N(牛顿)。】11.多选题：关于真空度的描述，下述说法正确的有

选项：

A、真空度表示的是真空的程度，真空度越高压强越小，反之越大。

B、真空度由高到低大致可分为超高真空、高真空、低真空和粗真空。

C、高真空是指高于1个标准大气压的气体状态。

D、低真空是指高于1个标准大气压的气体状态。

答案：【真空度表示的是真空的程度，真空度越高压强越小，反之越大。;真空度由高到低大致可分为超高真空、高真空、低真空和粗真空。】12.多选题：以下实验中，涉及到真空的实验有

选项：

A、马德堡半球实验。

B、托里拆利水银柱实验。

C、盖里克空气泵实验。

D、虹吸实验。

答案：【马德堡半球实验。;托里拆利水银柱实验。;盖里克空气泵实验。;虹吸实验。】13.多选题：关于真空，以下说法正确的有

选项：

A、在指定的空间内低于一个标准大气压的气体状态统称为真空。

B、真空既可以是一种自然状态也可以是人为状态。

C、真空是指一种不存在任何气体分子的状态。

D、真空度是表示真空程度，真空度越高空间中所含分子数目越少。

答案：【在指定的空间内低于一个标准大气压的气体状态统称为真空。;真空既可以是一种自然状态也可以是人为状态。;真空度是表示真空程度，真空度越高空间中所含分子数目越少。】14.多选题：以下仪器，可用于测量真空的有

选项：

A、U型管。

B、电离真空计。

C、热偶真空计。

D、电容压力机。

答案：【U型管。;电离真空计。;热偶真空计。;电容压力机。】15.多选题：以下属于真空镀膜设备组成部分的有

选项：

A、泵抽系统。

B、封闭洁净的腔室。

C、真空检测系统。

D、镀膜配件。

E、水电气配件。

答案：【泵抽系统。;封闭洁净的腔室。;真空检测系统。;镀膜配件。;水电气配件。】16.多选题：关于电离真空计，以下说法正确的有

选项：

A、电离真空计实际上是一个三极管：包括阴极、栅极和收集极。

B、电离真空计的测量范围对应为高真空。

C、电离真空计使用时，不可在低真空条件下开启。

D、实验完成后，在关闭扩散泵之前需首先关闭电离真空计。

答案：【电离真空计实际上是一个三极管：包括阴极、栅极和收集极。;电离真空计的测量范围对应为高真空。;电离真空计使用时，不可在低真空条件下开启。;实验完成后，在关闭扩散泵之前需首先关闭电离真空计。】17.多选题：关于热偶真空计，以下说法正确的有

选项：

A、热偶真空计的测量范围为103～10-1Pa。

B、热偶真空计开启之前，应先用机械泵对腔体抽气1-5分钟。

C、热偶真空计在使用时需定期校准。

D、热偶真空计是通过测量灯丝的温度来反映真空程度的仪器。

答案：【热偶真空计的测量范围为103～10-1Pa。;热偶真空计开启之前，应先用机械泵对腔体抽气1-5分钟。;热偶真空计在使用时需定期校准。;热偶真空计是通过测量灯丝的温度来反映真空程度的仪器。】18.多选题：关于油扩散泵的使用，正确的说法有

选项：

A、油扩散泵不能单独使用。

B、油扩散泵的工作条件要小于5Pa。

C、油扩散泵工作时必须要配备冷却水。

D、油扩散泵使用完毕，需待油完全冷却后，方可关闭冷却水机和机械泵。

答案：【油扩散泵不能单独使用。;油扩散泵的工作条件要小于5Pa。;油扩散泵工作时必须要配备冷却水。;油扩散泵使用完毕，需待油完全冷却后，方可关闭冷却水机和机械泵。】19.多选题：关于机械泵的使用，正确的说法有

选项：

A、机械泵可以单独使用。

B、机械泵常用作初级泵或前级泵。

C、机械泵可从大气压环境开始工作。

D、机械泵使用时，需定期更换泵油。

答案：【机械泵可以单独使用。;机械泵常用作初级泵或前级泵。;机械泵可从大气压环境开始工作。;机械泵使用时，需定期更换泵油。】20.多选题：以下设备常用于获取真空的有

选项：

A、机械泵。

B、分子泵。

C、离子泵。

D、水泵。

答案：【机械泵。;分子泵。;离子泵。】21.单选题：电离规的真空测量范围对应高真空，因此不可以在低真空下开启。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】22.单选题：判断油扩散泵正常工作与否的方法是观察扩散泵电源是否处于开启状态。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】23.单选题：腔体处在高真空环境时，腔体内不含任何气体分子。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】24.单选题：一般来说，真空度越高气压越高，反之气压则越低。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】25.单选题：镀膜过程结束后，停机之前，应第一时间关闭冷却水，避免冷却水循环导致真空腔内温度偏低。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】26.单选题：扩散泵不能单独使用，得配合机械泵和冷却水一起使用。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】27.单选题：机械泵的工作条件是腔内压强小于5Pa。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】28.单选题：热蒸发镀膜需要在真空环境下进行，这主要为了避免蒸发材料以及灯丝被空气中的氧分子氧化而损坏。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】29.单选题：镀膜结束后，正确的操作顺序是关闭蝶阀，关闭扩散泵电源，待泵油完全冷却后再依次关闭真空计、机械泵和冷却水机。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】30.单选题：热偶规的真空测量范围是10-1~10-7Pa，即不能在低真空下开启。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】31.如果在较高的压强(如>1000Pa)下就打开扩散泵加热电源，则会导致扩散泵油。

答案：【氧化】32.国产真空泵型号2X-8中的8代表的含义是为8L/s。

答案：【抽速】33.电离规由阴极、栅极和极三个电极构成。

答案：【收集】34.热偶规的真空测量范围是1000~0.1。(填英文字母表示的单位，注意大小写)

答案：【Pa】35.要使真空腔体中的压强从大气压状态抽到1Pa左右，可用泵来实现。

答案：【机械】36.用于表示真空程度的物理量称为。

答案：【真空度】37.1Torr=Pa。(填写整数值)

答案：【133】38.一个标准大气压等于×105Pa。(精确到小数点后3位)

答案：【1.103】39.真空镀膜又称为沉积。

答案：【物理气相】40.连接扩散泵与真空腔室之间的阀门称为。

答案：【蝶阀】41.热偶真空计工作时，固定灯丝加热电流，则灯丝温度会随气压下降而。(填“升高”或“降低”)。

答案：【升高】42.根据真空形成的原因可以分为人为真空和。

答案：【自然真空】真空镀膜实验作业1.热偶规测量真空压强的原理是什么？

答案：【热偶规是通过测量热丝温度来反映腔内压强大小的一种真空计。热丝温度取决于加热电流和气体热传导。固定加热电流，则热丝温度最终取决气体热传导等等强弱。随着压强降低，气体分子从热丝上带走的热量就越少，从而热偶丝上感应的温度越高，热电偶电势就越大。经过校准后，可根据热电偶电势的大小来测量真空度的大小。】2.为什么镀膜一般要在高真空环境下进行？

答案：【真空状态下，真空室中空气极少，膜料分子从蒸发源到达基片表面的路程中几乎不与残留在真空室中的气体分子碰撞，即分子平均自由程长。膜料容易沉积在基片上。由于真空室中气体分子少，因而氧分子、硫分子等化学活泼分子也少，高温状态的膜料分子就不会与之发生化学变化，从而保证膜层的膜料纯度。真空状态下，膜料的熔点温度和蒸发温度要比在大气状态下低得多。对高熔点的氧化物膜料，在真空状态下其熔点要低得多。也就容易到蒸发温度而不需太高的能量。】3.电离真空计为什么只能在1Pa以下才能开启？

答案：【电离真空计是利用气体分子电离后形成电流，通过电流大小来反映腔内压强大小的一种真空计。由于气体电离过程非常强，对气体分子数目特别敏感。因此，如果气压太大，气体分子数目太多，那么气体电离后产生的电流将非常大，这样容易烧坏。】4.为什么油扩散泵不能单独使用？

答案：【油扩散泵的工作条件是小于5Pa，因此必须先用机械泵将腔体内压强抽到工作条件。油扩散泵将腔内气体通过分子碰撞方式排到扩散泵排气口，还需搭配机械泵将这些体分子进一步排到大气中，否则气体分子会回流到扩散泵腔内。油扩散泵在工作时，泵油达到沸点，温度较高，泵油分子会四处扩散，必须使用冷却水对扩散泵腔进行冷却，使油蒸汽分子与腔壁碰撞后回流，进而使泵油可以反复使用。】5.一套完整的真空镀膜设备应该包括哪几个部分？

答案：【泵抽系统真空检测系统封闭洁净的腔室镀膜配件水电气配件】实验四电子衍射电子衍射实验单元测试1.单选题：在电子衍射图像调节过程中，将加速高压从20kV缓慢增加到30kV，会出现的变化是

选项：

A、衍射环扩张。

B、衍射环收缩。

C、衍射环变暗。

D、衍射环变亮。

答案：【衍射环收缩。】2.单选题：在电子衍射图像调节过程中，减小灯丝电压，以下变化会出现的是

选项：

A、衍射环扩张。

B、衍射环收缩。

C、衍射环变暗。

D、衍射环变亮。

答案：【衍射环变暗。】3.单选题：电子衍射图像是一组同心圆环，其中亮的圆环处代表

选项：

A、此处电子的波长较大。

B、此处电子的能量较大。

C、此处电子的动量较大。

D、此处电子出现的概率较大。

答案：【此处电子出现的概率较大。】4.单选题：在电子衍射实验中，与电子波长有关的实验参数是

选项：

A、灯丝电压。

B、衍射管尺寸。

C、加速电压。

D、金属薄膜样品的厚度。

答案：【加速电压。】5.单选题：电子衍射实验最重要的结论说明

选项：

A、电子能量是量子化的。

B、电子是带负电的微粒。

C、电子具有波动性。

D、电子具有一定质量。

答案：【电子具有波动性。】6.单选题：电子衍射实验中，与机械泵相连的电磁阀的作用是

选项：

A、连接机械泵与扩散泵。

B、连接机械泵与真空腔。

C、连接机械泵与衍射管。

D、确保停机后机械泵两端的压强差为零，保护机械泵。

E、连接机械泵与扩散泵或真空腔或衍射管的阀门是推拉阀。当推拉阀处于“拉”位时；机械泵与蒸发腔联通，当推拉阀处于“推”位时，机械泵与扩散泵联通。

答案：【确保停机后机械泵两端的压强差为零，保护机械泵。】7.单选题：连接扩散泵与衍射管之间的阀门，称为

选项：

A、蝶阀。

B、放气阀。

C、旁抽阀。

D、粗抽阀。

答案：【蝶阀。】8.单选题：以下不属于电子衍射管构成部分的是

选项：

A、光阑。

B、荧光屏。

C、电子枪。

D、冷却水系统。

答案：【冷却水系统。】9.单选题：电子衍射实验中，金属薄膜制备好以后，需要将薄膜取出，正确的操作是

选项：

A、关蝶阀→关真空计→确保推拉阀处于“推”位→打开充气阀。

B、关蝶阀→关真空计→确保推拉阀处于“推”位→打开充气阀。

C、关真空计→关蝶阀→确保推拉阀处于“推”位→打开充气阀。

D、关真空计→关蝶阀→确保推拉阀处于“拉”位→打开充气阀。

答案：【关真空计→关蝶阀→确保推拉阀处于“推”位→打开充气阀。】10.单选题：电子衍射实验中，将样品放入真空腔体进行薄膜制备时，需要将真空腔抽到高真空状态，第一步操作应该是

选项：

A、开机械泵。

B、开扩散泵。

C、开冷却水。

D、将推拉阀处于拉位。

答案：【开冷却水。】11.多选题：电子衍射实验中，欲观察到清晰的衍射图像，需反复调节

选项：

A、灯丝电压。

B、样品位置。

C、加速高压。

D、镀膜电流。

答案：【灯丝电压。;样品位置。;加速高压。】12.多选题：以下实验反映电子具有波动性的是

选项：

A、电子衍射实验。

B、电子束偏转实验。

C、电子双缝实验。

D、原子光谱实验。

答案：【电子衍射实验。;原子光谱实验。】13.多选题：关于电子衍射实验，以下说法正确的有

选项：

A、电子衍射实验证明电子具有粒子性。

B、电子衍射实验证明电子具有波动性。

C、加速电压越大，电子波长越短。

D、灯丝电压越大，电子波长越短。

答案：【电子衍射实验证明电子具有波动性。;加速电压越大，电子波长越短。】14.多选题：通过电子衍射实验，可以获得晶体的性质有

选项：

A、晶体结构。

B、晶粒尺寸。

C、晶体取向。

D、薄膜与基体间的相互关系。

答案：【晶体结构。;晶粒尺寸。;晶体取向。;薄膜与基体间的相互关系。】15.多选题：在电子衍射实验中，需要用到加速电压，关于加速电压描述，正确的有

选项：

A、加速电压越大，电子获得的能量越大。

B、加速电压越大，对应电子的波长越短。

C、加速电压越大，到达荧光屏的电子数目越多。

D、加速电压越大，电子通过衍射管的时间越短。

答案：【加速电压越大，电子获得的能量越大。;加速电压越大，对应电子的波长越短。;加速电压越大，电子通过衍射管的时间越短。】16.多选题：电子衍射实验中，关于推拉阀（或称三通阀）描述，正确的有

选项：

A、推拉阀的作