碱金属复习要点及答案

第四章 碱金属原子和电子自旋
（1）单个f 电子总角动量量子数的可能值为：
A. j =3,2,1,0； B .j=±3； C. j= ±7/2 , ± 5/2; D. j= 5/2 ,7/2
（2）单个d 电子的总角动量投影的可能值为：
A.2 ，3 ；
B.3 ，4 ；
C. 235， 2
15； D. 3/2， 5/2 . （4）锂原子光谱由主线系.第一辅线系.第二辅线系及柏格曼系组成.这些谱线系中全部谱线在可见光区只有：
A.主线系；
B.第一辅线系；
C.第二辅线系；
D.柏格曼系
（5）锂原子主线系的谱线在不考虑精细结构时,其波数公式的正确表达式应为： A.nP S -=2~ν
； B. S nP 2~→=ν; C ．nP S →=2~ν; D ．S nP 2~-=ν （6）碱金属原子的光谱项为：
A.T=R/n 2; B .T=Z 2R/n 2; C .T=R/n *2; D. T=RZ *2/n *2
（7）锂原子从3P 态向低能态跃迁时,产生多少条被选择定则允许的谱线（不考虑精细结构）?
A.一条
B.三条
C.四条
D.六条
（8）已知锂原子光谱主线系最长波长为6707埃，辅线系线系限波长为3519埃，则Li 原子的电离电势为：
A ．5.38V B.1.85V C.3.53V D.9.14V
（9）钠原子基项3S 的量子改正数为1.37，试确定该原子的电离电势：
A.0.514V;
B.1.51V;
C.5.12V;
D.9.14V
(10)碱金属原子能级的双重结构是由于下列哪一项产生：
A.相对论效应
B.原子实的极化
C.价电子的轨道贯穿
D.价电子的自旋－轨道相互作用
(11)产生钠的两条黄谱线的跃迁是：
A.2P 3/2→2S 1/2 , 2P 1/2→2S 1/2;
B. 2S 1/2→2P 1/2 , 2S 1/2→2P 3/2;
C. 2D 3/2→2P 1/2, 2D 3/2→2P 3/2;
D. 2D 3/2→2P 1/2 , 2D 3/2→2P 3/2
（12）若已知K 原子共振线双重成分的波长等于7698.98埃和7664.9埃,则该原子4p 能级的裂距为多少eV ？
A.7.4×10-2; B .7.4×10-3; C .7.4×10-4; D .7.4×10-5.
(13）对锂原子主线系的谱线,考虑精细结构后,其波数公式的正确表达式应为： A.ν~= 22S 1/2-n 2P 1/2 ν~= 22S 1/2-n 2P 3/2 B. ν~= 22S 1/2→n 2P 3/2 ν~= 22S 1/2→n 2P 1/2 C. ν
~= n 2P 3/2-22S 1/2 ν~= n 2P 1/2-22S 3/2 D. ν~= n 2P 3/2→n 2P 3/2 ν~= n 2P 1/2→n 21/2 （14）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.观察仪器分辨率的提高
C.选择定则的提出
D.轨道角动量的量子化
（15）已知钠光谱的主线系的第一条谱线由λ1=5890埃和λ2=5896埃的双线组成,则第二辅线系极限的双线间距（以电子伏特为单位）：
A.0；
B.2. 48⨯10-3;
C.2.07⨯10-3;
D.3.42⨯10-2
(16）考虑电子自旋,碱金属原子光谱中每一条谱线分裂成两条且两条线的间隔随波数增加而减少的是什么线系？
A.主线系；
B.锐线系；
C.漫线系；
D.基线系
(17）如果l 是单电子原子中电子的轨道角动量量子数,则偶极距跃迁选择定则为：
A.0=∆l ;
B. 0=∆l 或±1;
C. 1±=∆l ;
D. 1=∆l
(18）碱金属原子的价电子处于n ＝3, l ＝1的状态,其精细结构的状态符号应为：
A .32S 1/2.32S 3/2； B.3P 1/2.3P 3/2； C .32P 1/2.32P 3/2; D .32D 3/2.32D 5/2
(19）下列哪种原子状态在碱金属原子中是不存在的：
A .12S 1/2; B. 22S 1/2; C .32P 1/2; D. 32D 5/2
(20）对碱金属原子的精细结构12S 1/2 12P 1/2, 32D 5/2, 42F 5/2,22D 3/2这些状态中实际存在的是：
A.12S 1/2,32D 5/2,42F 5/2;
B.12S 1/2 ,12P 1/2, 42F 5/2;
C.12P 1/2,32D 5/2,22D 3/2;
D.32D 5/2, 42F 5/2,32D 3/2
(21）氢原子光谱形成的精细结构（不考虑蓝姆移动）是由于：
A.自旋－轨道耦合
B.相对论修正和极化贯穿
C.自旋－轨道耦合和相对论修正
D.极化.贯穿.自旋－轨道耦合和相对论修正
(22）对氢原子考虑精细结构之后,其赖曼系一般结构的每一条谱线应分裂为：
A.二条
B.三条
C.五条
D.不分裂
(23）考虑精细结构,不考虑蓝姆位移,氢光谱Hα线应具有：
A.双线
B.三线
C.五线
D.七线
(24）氢原子巴尔末系的谱线,计及精细结构以后,每一条谱线都分裂为：
A.五条
B.六条
C.七条
D.八条
（25）已知锂原子主线系最长波长为λ1=6707.4埃，第二辅线系的线系限波长为λ∞=3519埃,则锂原子的第一激发电势和电离电势依次为（已知R ＝1.09729⨯107m -1）
A.0.85eV, 5.38eV;
B.1.85V , 5.38V;
C.0.85V, 5.38V
D.13.85eV, 5.38eV 提示：P S 221
1
-=λ P 21=∞λ
hcT E -=
（26）钠原子由nS 跃迁到3P 态和由nD 跃迁到3P 态产生的谱线分别属于：
A.第一辅线系和基线系
B.柏格曼系和锐线系
C.主线系和第一辅线系
D.第二辅线系和漫线系
（27）d 电子的总角动量取值可能为： A. 215,235; B . 23,215; C. 235,263; D. 2,6
3．简答题
（1）碱金属原子能级与轨道角量子数有关的原因是什么？造成碱金属原子精细能级的原因是什么？为什么S 态不分裂， ,,,,G F D P 态分裂为两层？
（2）造成氢原子精细能级和光谱的原因是什么？
4．计算题
（1）锂原子的基态光谱项值T 2S ＝43484cm -1,若已知直接跃迁3P →3S 产生波长为3233埃的谱线.试问当被激发原子由3P 态到2S 态时还会产生哪些谱线？求出这些谱线的波长（R
＝10972⨯10-3埃-1） 提示：22)
3()3(1
P R s R ∆--∆-=λ 22)
2(s R T s ∆-= 两方程中解得：p s ∆∆,后各问题便可解。

（2）已知铍离子Be +主线系第一条谱线及线系限波长分别为3210埃和683埃,试计算该离子S 项和P 项的量子亏损以及锐线系第一条谱线的波长.(北大1986) 提示：221)
2()2(1
P R s R ∆--∆-=λ 2
2)2(1
s R ∆-=λ 223)
3()2(1
s R p R ∆--∆-=λ (4)
①试写出钠原子主线系、第一辅线系、第二辅线系和伯格曼系的波数表达式. ②已知：35.1=∆s ,86.0=∆p ,01.0=∆d ,求钠原子的电离电势.
③若不考虑精细结构，则钠原子自D 3态向低能级跃迁时，可产生几条谱线？是哪两个能级间的跃迁？各对应哪个线系的谱线？ ②提示：2
3)3(s R T s ∆-= 23)3(s hcR hcT E s ∆--
=-=
e E U -=
∞0。