原子物理学期末考试试卷(E)参考答案
中国科学技术大学原子物理2016期末考试题
中国科学技术大学2015—2016学年第二学期考试试卷-答案考试科目： 原子物理学 得分： 学生所在系： 姓名： 学号：物理学常数：电子电荷 e = 1.60⨯10-19C ， 电子质量 m e = 9.11⨯10-31kg = 0.511MeV/c 2 Planck 常数 h = 6.63⨯10-34J ⋅s ， 真空光速 c = 3.00⨯108m ⋅s -1真空磁导率 μ0=4π⨯10-7N ⋅A -2， 真空介电常数 ε0 = 8.85⨯10-12C 2⋅J -1⋅m -1 Rydberg 常数 R ∞=10973731m -1， 原子质量单位 u=1.66⨯10-27kg = 931MeV/c 2 玻尔半径a 1 = 0.529⨯10-10m ， 阿伏伽德罗常数 N A = 6.022⨯1023mol -1 玻尔兹曼常数 k =8.62⨯10-5eV ⋅K -1 精细结构常数20114137.036e c απε==，Bohr 磁子 e2B e m μ==0.927⨯10-23J ⋅T -1组合常数：204e πε=1.44fm ⋅MeV ，m e c 2=0.511MeV ，hc = 1.240nm ⋅keV一．选择题（每题3分，共30分，请将答案填入下表中）90°处，相同时间内测量到的粒子数之比为A ．2：3B ．4：9C ．9：16D ．16：9 A2．导致碱金属原子能级精细结构辟裂的原因是A ．原子实的极化和轨道贯穿B ．运动的相对论效应C ．自旋-轨道相互作用D ．以上三者都是 C3．在弗兰克-赫兹实验中，观测到Hg 原子发出的波长为184.9nm 的光谱线，若不考虑反冲，使Hg 原子发出该谱线的电子的动能应当为A ．4.68eVB ．4.9eVC ．5.78eVD ．6.73eV D4．在戴维逊-革末实验中，通过测量被Ni 晶体散射的电子束在空间的分布特征， A ．确定了e/m 的值 B ．证实了电子的波动性 C ．认定了光电效应的确实性 D ．测量了Ni 原子的大小B5．基态氧原子核外电子的排布为1s22s22p4，依据泡利原理和洪德定则，其能量最低的原子态为A．21S0B．23P0C．23P2D．23S1C6．Be为周期表中第4号元素，在基态和激发态，其价电子按LS耦合的方式形成原子态。
原子物理学习题(参考答案)
【1-6】一束α 粒子垂直射到一重金属箔上，求α 粒子被金属箔散射后，散射角θ ≥600 的 α 粒子数与散射角θ ≥900 的α 粒子数之比。
Z Z e2 dN 1 2 sin 4 ( ) Nnt ( 1 2 2 ) 2 2 4 0 2Mv 解：由 d 可得散射角 90 的α 粒子数为
2
1 ) 180 0 sin 2
5.06 10 14 m
α 粒子与 7Li 核对心碰撞的最小距离（考虑质心系运动）
rm
1 4 0 1 4 0 1 4 0
Z1 Z 2 e 2 (1 v 2 Z1 Z 2 e 2 (1 2 Ec
2
1 sin 1 sin
2
)
2
原子物理学习题 一、选择10-8m ； C C、10-10m ；
D、10-13m 。 C
（2）原子核式结构模型的提出是根据 粒子散射实验中 A、绝大多数 粒子散射角接近 180 ； C、以小角散射为主也存在大角散射；
B、 粒子只偏 2 ～3 ； D、以大角散射为主也存在小角散射。
散射角 60 的α 粒子数
N dN (
1 4 0
) 2 Nnt (
Z1 Z 2 e 2 2 ) 2Mv 2
180
1 sin
4
2
d
散 射 角
60 的 α 粒子数与散 (
α 【2-2】 分别计算 H、 He+、 Li++： （1）第一波尔半径、第二波尔半径及电子在这些轨道上的速度； （2）电子在基态的结合能； （3）由基态到第一激发态所需的激发能量及由第一激发态到基态所辐射的光子的波长。 解： （1）由
原子物理学试卷和参考答案
3 Stark 效应
4 同核分子与异核分子相比有哪些主要不同？ 5 X 射线的标识谱
9 基态电子组态为p2，求基态的原子态。
1
2
姓名：
三、（15 分）早期的元素周期表是按原子量的大小排列的。钾 K（A＝39.1)排在氩 Ar (A=39.9)的前面。镍 Ni (A=58.7)排在钴 Co(A=58.9)的前面。莫塞莱发现 K 线 波长的规律后，纠正了它们的排列次序。试根据这些元素的 线波长，Ar： 0.419nm ；K： 0.374nm ； Co：0.179nm 和 Ni：0.166nm，求出它们的原 子序数。
V=3.09×106(m/s)
质子的康普顿波长为
h hc
mpc mpc2
1.24
938
1.32 106 nm 当 cos 1时，入射光子能量最小，质子获得的能量为
hv
E
2
2
EK hv
mpc2 E hv
mpc2 E
1 2
1 2
mpc2
mp c 2
2E 2
mpc2 2E
得分
本试题可能会用到的公式： mB 14GHz T 1 ， h
f 2u
2 q
r 'V
0
r'
sin qr 'dr ' ， q 2k sin 2
一、简答题（30 分，每小题 5 分）
1 洪特规则
3 S(S 1) L(L 1) gJ 2 2J (J 1)
原子核裂变能的利用：核电站，核武器等；聚变能利用：氢弹；医学上使用放射线杀
0.374
死癌细胞；农业上放射线用于育种等等。
Co ： Z3
原子物理学考试试题及答案
原子物理学考试试题及答案一、选择题1. 原子的最内层电子称为：A. 价电子B. 建筑电子C. 寄生电子D. 核电子答案：D2. 原子核由以下粒子组成：A. 质子和中子B. 质子和电子C. 电子和中子D. 电子和反电子答案：A3. 处于激发态的原子能通过放射射线来跃迁到基态，这种现象称为：A. 加速B. 衰变C. 俘获D. 减速答案：B4. 质子和中子的总数称为：A. 元数B. 核数C. 溶液D. 中性答案：B5. 薛定谔方程用于描述：A. 电子的运动B. 质子的运动C. 中子的运动D. 原子核的运动答案：A二、填空题1. 波尔模型中，电子在不同能级之间跃迁所产生的谱线称为________。
答案：光谱线2. 在原子核中不存在电子，否则将引起能量的________。
答案：不稳定3. 原子核的质子数称为原子的________。
答案：原子序数4. 核力是一种____________，它使质子和中子相互_________。
答案：强相互作用力，吸引5. 电子云代表了电子在空间中的________分布。
答案：概率三、简答题1. 什么是原子物理学？答案：原子物理学是研究原子及其结构、性质、相互作用原理以及与辐射的相互作用等的学科。
它主要探索原子的构成、原子核内的粒子、原子的能级结构、原子的光谱以及原子的物理性质等方面的知识。
2. 描述一下半导体材料的能带结构。
答案：半导体材料的能带结构是介于导体和绝缘体之间的一种情况。
它具有价带和导带两个能带，两者之间由能隙分隔。
在室温下，半导体材料的价带通常都被电子占满，而导带中几乎没有电子。
当外加电场或光照射时，价带中的电子可以跃迁到导带中，从而形成电流。
3. 解释原子的放射性衰变现象。
答案：原子的放射性衰变是指具有不稳定原子核的放射性同位素经过一系列放射性衰变过程，最终转化为稳定同位素的现象。
衰变过程中放出的射线包括α粒子、β粒子和γ射线。
这种衰变过程是由于原子核内部的质子和中子的改变导致了核内部的不稳定性，从而通过释放射线来恢复稳定。
(完整版)原子物理试题集及答案
第一章填空1、（ ）实验否定了汤姆逊原子结构模形。
答：（α粒子散射）。
2、原子核式结构模型是（）。
3、夫兰克—赫兹实验证明了（ ）答原子能级的存在。
4、德布罗意波的实验验证是（ ）答电子衍射实验。
选择题1、原子核式模型的实验依据是：（只选一个）（A ）α粒子散射实验。
（B ）光电效应，（C ）康谱顿效应，（D ）夫兰克—赫兹实验。
答（A ）2、α粒子散射实验实验得到的结果：（A ）绝大多数α粒子的偏转角大于90。
，（B ）只有1/800的α粒子平均在2—3度的偏转角。
（C ）只有1/800的α粒子偏转角大于90。
，其中有接近180。
的。
（D ）全部α粒子偏转角大于90。
答（C ）第二章填空1、光谱的类型（ ）光谱、 （ ）光谱 ， （ ）光谱。
答：线状、带状，连续。
2、巴耳末线系的可见光区中的四条谱线颜色是（ ）、 （ ）、（ ）、（ ） 答；（红、深绿、青、紫）3、氢原子光谱的前4个谱线系是（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。
答“（赖曼系，巴巴耳末、帕邢、布喇开）4、玻尔理论的三个假设是（1）、（（2）（ ）（3）（ ）5、能级简并是指（n 个状态的能量是相同的状况）6、氢原子和类氢离子在不考虑相对论效应时能级是（简并）的，简并度为（n ）7、当氢原子和类氢离子在不考虑相对论效应时，在n=3的能级中可能有多少个不同状态的椭圆轨道？（答案3个）（可作填空或选择）8、氢原子的玻尔半径a 0=0.529A,在n=2能级的椭圆轨道半长轴为（ ）A ，半短轴分别为（ ）A 、（ ）A 。
解：根据半长轴20a a nZ =可得： 2.116a =A 因1,2n φ= 由n b a n φ=得 b 1=1.053A, b 2=2.116A9在气体放电管中，用能量为12.1eV 的电子去轰击处于基态的氢原子，此时氢原子所能发射的光子能量中能是（A ）12.1eV , (B)10.2 Ev .（C ）12.1 eV 、 10.2 eV 、19 eV ，（D ）12.1 eV 、 10.2 eV 、3.4 eV . 答案(C)10在气体放电管中，用能量为12.1eV 的电子去轰击处于基态的氢原子，此时氢原子所能发射的普线有( )条答案(3)问答5、玻尔理论是建立在物理学那三方面的基础上？答（1）光谱的实验资料和经验规律，（2）以实验基础的原子核式结构模型，（3）从黑体辐射的事实发展出来的量子论。
南京师范大学《原子物理学》2020-2021第一学期期末试卷
2020～2021学年度第一学期《原子物理学》期末试卷课程代码：试卷编号：考试日期：年月日答题时限：120分钟考试形式：闭卷笔试得分统计表：题号得分一二三四五一、单项选择题（每题2分，共20分）得分1.电子在氢原子中运动时，其轨道是：（）A.连续的B.分立的C.圆形的D.椭圆形的2.氢原子光谱的特征是：（）A.连续谱B.分立谱C.红外谱D.紫外谱3.根据玻尔理论，电子在氢原子中从一个能级跃迁到另一个能级时，可能发射或吸收：（）A.任何频率的光子B.特定频率的光子C.任何波长的光子D.特定波长的光子4.卢瑟福通过α粒子散射实验得出了原子结构的哪个重要结论？（）A.电子的轨道是圆形的B.原子核是由质子和中子组成的C.原子的绝大部分质量和正电荷集中在一个很小的核上D.原子中的电子在特定的轨道上运动5.在德布罗意波理论中，电子的波长与其动量之间的关系是（）：A.波长与动量成正比B.波长与动量成反比C.波长与动量的平方成正比D.波长与动量的平方成反比6.在光电效应中，入射光的频率增加，光电子的最大初动能将：（）A.减小B.增加C.不变D.无法确定7.下列哪个陈述是康普顿效应的直接证据？（）A.光具有粒子性B.光具有波动性C.光子与电子之间没有相互作用D.光子与电子之间的相互作用可以忽略不计8.关于玻尔原子模型的假设，以下哪项是正确的？（）A.原子中的电子可以在任何半径的轨道上运动B.原子中的电子只能在特定的、分立的轨道上运动C.原子中的电子可以在任何半径的轨道上运动，但只能吸收特定频率的光子D.原子中的电子只能在特定的、分立的轨道上运动，但可以发射任何频率的光子9.根据玻尔理论，氢原子从基态跃迁到激发态时，氢原子会：（）A.发射光子，能量减小B.吸收光子，能量增加C.既不发射也不吸收光子，能量不变D.发射或吸收光子，能量变化取决于跃迁的具体能级10.在量子力学的框架下，电子在原子中的排布遵循：（）A.能量守恒定律B.不确定性原理C.泡利不相容原理D.玻尔对应原理二、填空题（每题2分，共20分）得分1.原子由位于中心的__________和核外绕核运动的__________组成。
原子物理期末试题答案
原子物理期末试题答案一、选择题(本题包括10小题,共40分.每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不选的得0分)1.下列说法错误的是( )a.半衰期表示放射性元素衰变的快慢，半衰期越长，衰变越慢b.同位素的核外电子数相同，因而具有相同的化学性质c.阴极射线和β射线都是电子流，它们的产生机理是一样的d.重核裂变过程中一定伴随着质量亏损解析:由基本概念可知abd说法是对的.阴极射线和β射线都是电子流,但产生机理不同,故应选c.答案:c2.下列说法中正确的是( )a.氢原子从较高的激发态跃迁到较低的激发态时，电子的动能增加，电势能增加，原子的总能量增加b.α射线是原子核发出的一种粒子流，它的电离能力在α、β、γ三种射线中是最弱的c.原子核反应过程中的质量亏损现象违背了能量守恒定律d.将放射性元素掺杂到其他稳定元素中并大幅度降低其温度，它的半衰期不发生改变解析:氢原子从较高的激发态跃迁到较低的激发态时，由于电场力做正功，电势能减少,又因氢原子放出光子，所以原子的总能量减少，故a错.α射线的电离能力在α、β、γ三种射线中是最强的，所以b错.据爱因斯坦质能方程可知，原子核反应过程中的质量亏损现象并不违背能量守恒定律，故c 错.放射性元素的半衰期不因其物理、化学状态的变化而变化，故d正确。
答案:d3.现在太阳向外辐射的能量是由于太阳内部氢聚变产生的，大约在40亿年以后太阳内部将会启动另一种核反应，其核反应方程为: ,那时太阳向外辐射的能量是由上述两种核反应产生的.已知的质量为m1，的质量为m2,则下列判断正确的是( )＞m2 ＜m2 =m2 =3m2－介子衰变的方程为k－→π－＋π0，其中k－介子和π－介子带负的元电荷e，π0介子不带电.如图15-1所示，两匀强磁场方向相同，以虚线mn为理想边界，磁感应强度分别为b1、b2.今有一个k－介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场b1中，其轨迹为圆弧ap，p在mn上，k－在p点时的速度为v，方向与mn垂直.在p点该介子发生了上述衰变.衰变后产生的π－介子沿v反方向射出，其运动轨迹为如图虚线所示的“心”形图线.则以下说法正确的是( )图15-1a.π－介子的运行轨迹为pencmdpb.π－介子运行一周回到p用时为＝4b2d.π0介子做匀速直线运动解析:根据左手定则可知π－介子的运行轨迹为pdmcnep，所以选项a错误；π－介子在磁场b1中的半径在磁场b2中的半径由题图可知r2=2r1，所以b1＝2b2，选项c错误；π－介子运行一周回到p用时为选项b正确；π0介子不带电，将做匀速直线运动，选项d正确.答案:bd6.下列说法正确的是( )a.研制核武器的钚239 由铀239 经过4次β衰变而产生b.发现中子的核反应方程是g的经过两个半衰期后其质量变为15 gd. 在中子轰击下，生成和的核反应前后，原子核的核子总数减少解析: 发生2次β衰变，a错误.20 g 经过两个半衰期后其质量c错误.在核反应中质量数、电荷数都守恒，d错误.所以只有b正确.答案:b7.北京奥委会接受专家的建议，大量采用对环境有益的新技术，如2008年奥运会场馆周围80%～90%的路灯利用太阳能发电技术，奥运会90%的洗浴热水采用全玻璃真空太阳能聚热技术.太阳能是由于太阳内部高温高压条件下的聚变反应产生的，下列核反应属于聚变反应的是( )解析:把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应，称为聚变，四个选项中只有a为聚变反应，b是发现质子的核反应，c是铀核的裂变反应，d是铀核的α衰变.答案:a8.关于天然放射现象，以下叙述正确的是( )a.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的b.若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小c.在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，β射线的电离能力最强d.铀核衰变为铅核的过程中，要经过8次α衰变和10次β衰变解析:a选项正确，核反应方程为b选项错误，放射性物质的半衰期只与物质本身有关，与该物质所处的物理、化学状态无关.c选项错误，在α、β、γ三种射线中，α射线的电离能力最强，穿透能力最弱；γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱.d选项错误，核反应中电荷数和质量数都守恒，则解得即8次α衰变和6次β衰变.答案:a9.据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置(又称“人造太阳”)已完成了首次工程调试.下列关于“人造太阳”的说法正确的是( )a.“人造太阳”的核反应方程是b.“人造太阳”的核反应方程是c.“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是δe=δmc2d.“人造太阳”核能大小的计算公式是解析:“人造太阳”是利用海水中的21h和31h聚变而产生大量能量的.放出的能量可利用爱因斯坦质能方程δe＝δmc2求出，其中δm为质量亏损，所以a、c项正确.答案:ac10.静止的衰变成，静止的衰变为，在同一匀强磁场中的轨道如图15-2所示.由此可知( )图15-2a.甲图为的衰变轨迹，乙图为的衰变轨迹b.甲图为的衰变轨迹，乙图为的衰变轨迹c.图中2、4为新核轨迹，1、3为粒子轨迹d.图中2、4为粒子轨迹，1、3为新核轨迹二、填空实验题(11题6分，12题6分)11.一置于铅盒中的放射源发射的α、β和γ射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场.进入电场后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图15-3所示，则图中的射线a 为________射线，射线b为________射线.图15-3解析:从放射源射出三种射线，分别为α、β和γ射线，其中α射线被铝箔挡住，只有β和γ射线穿出，又由于γ射线不带电，所以在偏转电场中不发生偏转.综上分析，可知图中的射线a为γ射线，射线b为β射线.答案:γ β12.人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程.请按要求回答下列问题.图15-4(1)卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面作出了卓越的贡献.请选择其中的两位，指出他们的主要成绩.①___________________________________________________ ____________；②___________________________________________________ _________.(2)在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，图154为三种射线在同一磁场中的运动轨迹，请从三种射线中任选一种，写出它的名称和一种用途.___________________________________________________ _____________.三、计算题(本题包括4小题,共48分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题目,答案中必须明确写出数值和单位)13.(10分)在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂.中子在重水中可与核碰撞减速，在石墨中与核碰撞减速.上述碰撞可简化为弹性碰撞模型.某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰，通过计算说明，仅从一次碰撞考虑，用重水和石墨作减速剂，哪种减速效果更好解析:设中子质量为mn，靶核质量为m，由动量守恒定律得mnv0=mnv1+mv2由能量守恒得解得在重水中靶核质量mh=2mn在石墨中靶核质量mc=12mn与重水靶核碰后中子速度较小，故重水减速效果更好.15.(14分)太阳内部持续不断地发生着4个质子聚变为1个氦核的热核反应，这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能源(1)写出这个核反应方程；(2)这一核反应能释放多少能量(3)已知太阳每秒释放的能量为×1026 j，则太阳每秒减少的质量为多少(4)若太阳质量减少万分之三，热核反应不能继续进行，计算太阳能存在多少年.(太阳质量m＝2×1030 kg,mp＝3 u，mhe＝5 u，me＝55 u)解析:(1)(2)δm＝4× 3 u－( 5＋2× 55) u＝6 uδe＝δmc2＝6× mev＝mev＝4×10－12 j.(3)太阳每秒钟释放的能量为×1026 j，则太阳每秒钟减少的质量为(4)太阳的质量为2×1030 kg，太阳还能存在的时间为(年)可得则答案:(1)(2) mev (3) mev mev。
原子物理学期末考试试题
（4） 就基态电子组态而言，共可形成哪些原子态？（直接给出结论即可） （5） 画出只包括（3）和（4）中所有原子态的能级图，并标出在它们之间 可以发生的电偶极光谱跃迁。
2 2 七、 （20 分） Na 的原子光谱中，波长为 5890Å 的谱线来自于 P3/2 S1/2 跃迁
1
二、 （12 分）某种类氢离子的光谱中， 各系限波数的最大值是氢原子巴耳末系 系限波数的 16 倍。根据经典的玻尔原子理论，计算该类氢离子中最大的相 邻能级间隔以及最小的电子轨道半径。
三、 （18 分）Na 原子的基态为 3S。首先不考虑精细结构，3P3S、3D3P 跃迁的波长分别为 5893 Å、 8193 Å， 主线系的系限波长为 2413 Å。 求 3S、 3P、3D 各光谱项的值，以及 3S 态的量子数亏损 S。其次考虑精细结构， 求 3P 态的精细结构的裂距（用能量或波数表示） 。
原 子 物 理
姓名 学号
பைடு நூலகம்期 末 试 题
班级
（物理学院 本科 2004 级用，试题共 3 页）
一、填空题 （16 分，每空 1 分）答案按顺序写在答题纸上，未答项目在相应位置留出下划 线。另外注意：题中空格的长度与答案字数的多少无关。
1. 强子可以按照其属于费米子还是玻色子而分为两类，即重子和____。 2. 对于一个微观粒子，其广义动量的不确定范围是p，广义坐标的不确定范围 是q。则根据海森堡的不确定原理有关系式：______。 3. 对于 2He 原子，1s3d 能级____（高于、低于）1s4s 能级。 4．某双原子分子处于 4 9/ 2 态，它沿分子轴方向的轨道角动量为____。 5．对于一维简谐振子，由薛定谔方程求得的能量本征解为：_____。 6. Z=40 的 Zr 原子处于基态时，完整电子组态是_____，原子态是_____，原子 总磁矩 J =_______B，在史特恩-盖拉赫实验中将分裂为_______束。 7. 双原子分子的振转谱带位于____区，谱带中____位置处谱线间距最宽。 8. Rutherfold 的粒子散射实验的最重要结论是：____。 9. 与一般形式的薛定谔方程相比，定态薛定谔方程的重要特征是_____。 9. 一种分子的转动能级 J=4 到 J=5 的吸收线波长为 1.20 cm。 则从 J=1 到 J=0 的跃迁的谱线波长为_______，J=1 态的转动角动量为_______。 10. Z=49 的 In 元素与 Z=52 的 Te 元素相比，第一电离能较____。
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《原子物理学》期末考试试卷（E）参考答案
(共100分) 一．填空题(每小题3分，共21分)
1．7.16⨯10-3
----(3分) 2．（1s2s）3S1（前面的组态可以不写）（1分）；
∆S=0（或∆L=±1，或∑
i
i
l=奇⇔∑
i
i
l=偶）（1分）；
亚稳（1分）。
----(3分) 3．4；1；0,1,2 ；4；1,0；2,1。
----(3分) 4．0.013nm (2分) , 8.8⨯106m⋅s-1(3分)。
----(3分) 5．密立根（2分）；电荷（1分）。
----(3分) 6．氦核
2
4He；高速的电子；光子(波长很短的电磁波)。
(各1分)
----(3分) 7．R aE
=α32
----(3分) 二．选择题(每小题3分, 共有27分)
1.D
----(3分)
2.C
----(3分)
3.D
----(3分)
4.C
----(3分)
5.A
----(3分)
6.D
提示：
钠原子589.0nm谱线在弱磁场下发生反常塞曼效应，其谱线不分裂为等间距的三条谱线，故这只可能是在强磁场中的帕邢—巴克效应。
----(3分)
7.C
----(3分)
8.B
----(3分)
9.D
----(3分)
三．计算题(共5题, 共52分 )
1．解：
氢原子处在基态时的朗德因子g =2,氢原子在不均匀磁场中受力为
z B
z B z B Mg Z B f Z d d d d 221d d d d B
B B μμμμ±=⨯±=-== (3分) 由 f =ma 得 a m B
Z
=±⋅μB d d
故原子束离开磁场时两束分量间的间隔为
s at m B Z d v =⨯=⋅⎛⎝ ⎫
⎭
⎪212
22
μB d d (2分)
式中的v 以氢原子在400K 时的最可几速率代之 m
kT
v 3=
)m (56.010400
1038.131010927.03d d 3d d 232
232B 2
B =⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=⋅⋅=
--kT d z B kT md z B m s μμ (3分) 由于l =0, 所以氢原子的磁矩就是电子的自旋磁矩（核磁矩很小，在此可忽略）， 故基态氢原子在不均匀磁场中发生偏转正好说明电子自旋磁矩的存在。
(2分)
----(10分)
2．解：由瞄准距离公式：b = 22a ctg θ及a = 2
1204z z e E
πε得：
b = 20012*79
**30246e ctg MeV
πε= 3.284*10-5nm. (5分)
22
22()()(cot )22
(60)cot 30
3:1
(90)cot 45
a N Nnt Nnt
b Nnt N N θ
σθπθπ∆=∆==∆==∆ (5分) 3．对于Al 原子基态是2P 1/2：L= 1，S = 1/2，J = 1/2
(1分)
它的轨道角动量大小： L = 1) = 2
(3分)
它的自旋角动量大小： S = 1)
=
(3分) 它的总角动量大小： J =
= (3分)
4．（1）铍原子基态的电子组态是2s2s ，按L －S 耦合可形成的原子态： 对于 2s2s 态，根据泡利原理，1l = 0，2l = 0，S = 0
则J = 0形成的原子态：1
0S ； (3分)
（2）当电子组态为2s2p 时：1l = 0，2l = 1，S = 0，1
S = 0， 则J = 1，原子组态为：1
1P ；
S = 1， 则J = 0，1，2，原子组态为：30P ，31P ，32P ； (3分)
（3）当电子组态为2s3s 时，1l = 0，2l = 0，S = 0，1
则J = 0，1，原子组态为：10S ，3
1S 。
(3分)
从这些原子态向低能态跃迁时，可以产生5条光谱线。
(3分)
能级跃迁图为：
10S 11P 31S 30P 31P 3
2P
2s3s ：
2s2p
2s2s
单态 三重态
5．解：
X 射线短波限λmin 与外加电压的关系为： e V E hc
r ⋅==()max min
λ （3分） ∴=h eV c λmin
（2分）
=⨯⨯⨯⨯⨯⨯--1602101101241029981019410
8
... （3分） =⨯⋅-6.6310(J s)34
（2分）
----(10分)。