《原子物理学》复习资料参考答案

《原子物理学》复习参考答案

一、选择题

1、C

2、B

3、A

4、D

5、A

6、B

7、C

8、C

9、B

10、C

二、填空题

1、结构；性质

2、kg

-

27

.1

10

679212

3、核式定态结构模型

4、8000

1

5、电磁辐射（不论在可见区或在可见区以外）的波长成分和强度成分

6、线状光谱；带状光谱；连续光谱

7、-13.6

8、（1）原子只能较长久地停留在一些稳定状态（简称定态）；（2）

原子从一个定态跃迁到另一个定态而发射或吸收辐射时，辐射的频率是一定的。

9、夫兰克-赫兹

10、???==）.3,2,1(n nh pdq

11、0.041

12、1.24

13、原子实的极化；轨道在原子实中的贯穿

14、1,0,1±=?±=?j l

15、3

16、3

17、电子的轨道运动；电子的自旋运动

18、单层；三层

19、J S X 12+

20、13S ;01S

21、l s m m l n ,,,

22、抗磁性；顺磁性；铁磁性

23、单层；三层

24、电子在靶上被减速

25、0.0124

26、分子的电子运动状态和电子能级；构成分子的诸原子之间的振动和振动能级；分子的转动和转动能级

27、中微子

28、质子；中子；电子；光子

29、万有引力作用；弱相互作用；电磁相互作用；强相互作用

三、简答题

1、答：玻尔理论中的普遍规律的内容：（1）原子只能较长久地停留在一些稳定状态（简称定态）；（2）原子从一个定态跃迁到另一个定态而发射或吸收辐射时，辐射的频率是一定的。

2、答：泡利不相容原理：在费米子体系中不允许有两个或两个以上的费米子处在同一个量子态。

3、答：一部分是波长连续变化的，称为连续谱，另一部分是具有各别波长的线状谱，称为标识谱。

4、答：原子核自发地放射 射线的现象称为放射性衰变。

四、计算题

1、

fm E Ze Z b C e eV MeV E Z Z E Ze Z b b Ze

Z E MV E b Ze Z MV k k k k k 4.371074.32

120cot 1060.110121085.84)1060.1(9012

cot 24'1085.8,1060.1120,1010.1901'2cot 24''242cot 2

'42cot 14-19-612-19-021

-12-019-602202

2

2

021

-=?=????????????=?=∴????=?=?=?====?=∴=∴==米

米伏秒安，，已知且公式：

解：根据其他粒子散射πθπεεθθπεπεθπεθ

2、

nm cm R R R R R R R R R R n n

R n R D H D

H H D D H D

H 1786.010786.110

0967758.10970742.1100967758.1-0970742.1536100970742.1100967758.1536)11(5365363

1-2113

1-211)1-211~855

1

-51-522222

2=?=????=?∴?=?=-?=-=

?∴-=?==∴====-）（）（厘米，厘米已知且）（谱线，则巴耳末线系的第一条光）（得：（公式：

线膨胀波长可由里德伯解：巴耳末系第一条谱λλλλλλλλν 3、

eV

U eV J h nm

c

h h eV U eV J h nm

c h c

h h 18.511.307.211.31097.410

4001031062620.640007.207.21031.310

6001031062620.66001031062620.619-9-8

34-119-9-8

34-81-1-34-11-=+=∴=?=????=∴===∴=?=????=∴=??=????==∞∞∞∞∞∞

该原子的电离电势为：且又该原子第一激发电势，秒米，米伏秒安已知νλλνυλλ

νΘΘ 4、

122123212121211,2,332121212

32123211,223,212

52125212,325,212

3,25,2121

,2,0.

1,2,3212200

,1;22

1,2,0）；（）。故原子态为（时，则当）；（）。故原子态为（时，则当已知耦合：

。故原子态为时，则，当；。故原子态为时，则，当已知耦合：

解：

========∴============∴=

===J j j J j j j j s s l l jj D J L S D J L S S L s s l l LS

5、

B B B J B s B

B B l J J g s s l l J S L μμμμμμμμμμ2)11(1))

11(120)11(1)11(11()1(0

)1(2)11(1)1(1

01=+?+??++?-+?+=+==+==+?=+=∴===原子的总磁矩：电子自旋磁矩：电子轨道磁矩：，，解：已知6、

eV

U Li eV J h nm

c h h eV

U Li eV J h nm c h c

h h 38.553.385.153.31065.510

9.3511031062620.69.35185.185.11096.210

7.6701031062620.67.6701031062620.619-9-8

34-119-9-8

34-1-81-1-34-1=+=∴=?=????=∴===∴=?=????=∴=??=????==∞∞∞∞∞∞

原子的电离电势为该且又原子第一激发电势该，秒米，米伏秒安已知νλλννλλ

νΘΘ

7、

m I m m m m I r kg m m m m r I m

kg c h I HBr Ic

h Ic h B Br H Br H Br H Br H 10-27-47

-27-27-2

47-2

8234

-2221042.11065.11031.31065.11066055.192

.79008.192.79008.11031.31094.1610341062620.6~44822~?=??=+?==∴?=??+?=+?==??=?????=?=∴===?μμμπν

πππν此原子核间的距离为：

其中，又因为分子的转动惯量为：

间隔光谱，故

解：因为是远红外的等

五、简单计算题

)

,0(68.15.931)955917.440160297.30151234.6958628.41())]()(())()([()

,0(88.25.931)66055.167482.1952595.1830160297.3948248.181())]()(())()([(.

2

21320345642;

76

0274,1841318222

32452163422022212

221847632182

742113222184

7611为放能反应为放能反应为未知的粒子，对于第二个核反应，有

为未知的粒子别为：

的质量数和核电荷数分反应中的未知粒子数守恒，对于第一个核解：据总质量数和电荷∴>=?--+=+-+=?=∴>=??-

-+=+-+=?=∴=-+==-+=∴=-+==-+=Q MeV MeV c He M Sc M Li M Ca M c m Q Q MeV MeV uc c n M Os M He M W M c m Q He X Z A Os X Z A ΘΘ