原子物理学习题答案5key
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皖西学院近代物理期末考试试卷答案
(共100分) 一．选择题(共10题, 共有28分)
1.D
----(2分)
2.B
----(3分)
3.C
----(2分)
4.B
----(3分)
5.D
----(3分)
6.B
----(3分)
7.D
提示：mv2/R=Bqv , E=(1/2)mv2，则(m/R)⋅(2E/m) 1/2=Bq
所以B=(2Em) 1/2/(Rq)=0.410 (T)。
----(3分)
8.A
提示: 因为5F1态的g=0，所以不分裂。
----(3分)
9.C
----(3分)
10.B
----(3分) 二．填空题(共8题, 共有30分)
1.l=0时为一个，l≠0时为2个。
----(3分)
2.7 （1分）；()
±±±μB B（2分）；10 （2分）。
，，，
0123
----(5分)
3.4s4s (或4s2)（1分）；1S0 (或4s4s 1S0)（2分）；单(或三)（1分）；三(或单)（1分）。
----(5分)
4.6.8
----(3分)
5.4（1分）；1、2，2、3（2分）。
----(3分)
6.反应能Q>0 (1.5分)；反应能Q<0 (1.5分)。
----(3分)
7.利用可控制的热中子引起连续进行的链式反应
----(3分)
8.13fm
----(5分)
三．计算题(共4题, 共有42分 ) 1.解:：
(1) 依题意画出能级线跃迁图与各谱线的关系.
如图所示。 (8分)
(2) 各能态的能量计算如下：
42S 1/2：E 1 = -E I = -4.32eV (2分)
42P 1/2： E 2 = E 1 +h c/λ1 = -4.32+1239.8/769.9
= -2.70966 eV （2分） 42
P 3/2： E 3 = E 1 +h c/λ2 = -4.32+1239.8/766.41= -2.70233eV （2分） 32D 3/2：E 4 = E 2 +h c/λ3 =－2.70966+1239.8/1168.98= -1.65 eV （2分） 32D 5/2：E 5 = E 3 +h c/λ5 = －2.70233+1239.8/1177.14= -1.65 eV (2分)
(3) E Z R h c n i i =-*2
, Z E Rhc i
i *
/=⨯-⎛⎝ ⎫⎭⎪412
∴25.210124010097.132.4442
/1972
/11*
S
4=⎪
⎭
⎫
⎝⎛⨯⨯⨯⨯=⎪
⎭
⎫
⎝⎛-⨯=Rhc E Z
78.110124010097.171.2442
/19
72
/12*P
4=⎪⎭⎫
⎝⎛⨯⨯⨯⨯=⎪
⎭⎫
⎝⎛-⨯=Rhc E Z
04.110124010097.165.1442
/19
72/14*
D
3=⎪⎭
⎫
⎝⎛⨯⨯⨯⨯=⎪
⎭
⎫
⎝⎛-⨯=Rhc E Z (共4分)
----(18分)
2.解:：
由于U p m
02
2≈, ∆p 可大到与p 相比, (2分)
所以有U p m m x 022
2
22≈≈()()∆∆ , (2分) 贯穿深度D x mU ≈≈∆(
) 2
21
. (2分) ----(6分)
3.解:：
T T v P S 22=-~共振 (2分) 2
2
*d
333RZ T D
=
, 1*
d 3≅Z (4分)
~v = T 2P - T 3D = T 2S - ~v 共振
- R /9 = 43484 - 14903 - 13.6/(9⨯12400⨯10-8) = 1.64⨯104cm -1 (3分)
λ = 1/~v
= 6.1⨯102nm (1分) ----(10分)
4.解:：
对K α有h Rhc Z hc
νλ
=--
=()(
)11112
22
2
∴=
⨯-⨯λ43142112()R
(3分) d =
λ
θ
2sin (2分)
32
D 5/2
2
D 3/2 42
S
︒
⨯⨯⨯⨯=
27.7sin 2110097.1)41(13472 (2分) =⨯-2861010.(m) (1分)
----(8分)