原子物理学试题(F卷)

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宁夏师范学院学院2012——2013学年
《原子物理学》复习试题（F 卷）
说明：（1）本试题共3 页 三 大题，适用于 物理与电子工程学院 物理学专业。

（2）常数表： h = 6.626 ⨯10-34J ⋅s = 4.136⨯10-15eV ⋅s ；R ∝ = 1.097⨯107m -1；e = 1.602 ⨯ 10-19C ；
N A = 6.022⨯1023mol -1； hc = 1240eV ⋅nm ；k = 1.380⨯10-23J ⋅K -1 = 8.617⨯10-5eV ⋅K ； m e = 9.11⨯10-31kg = 0.511Mev/c 2
；m p = 1.67⨯10-27kg = 938MeV/c 2；a 0 = 0.529⨯10-10m ； m p = 1.67⨯10-27kg = 938MeV/c 2 ；μB = 9.274⨯10-24J ⋅T -1 = 5.788⨯10-5eV ⋅T -； u = 1.66⨯10-27kg = 931MeV/c 2；
e 20
4πε = 1.44eV ⋅nm
考试时间：120分钟
一、填空题（每小题 3 分，共 21 分）
1．提出电子自旋概念的主要实验事实是_________________________________ 和_________________________________ 。

2．已知He 原子1P 1→1S 0跃迁的光谱线在磁场中分裂为三条光谱线。

若其波数间 距为∆~v
，则此磁场的磁感应强度B = 。

今测得∆~.v =-04671cm ， 则B = 特斯拉。

3．二次电离的碳离子（C ++）按其能级和光谱的特点，应属于类 离子；其基态原 子态是_______________；由2s3p
P 3
210,,态向2s3s S 31态跃迁可产生 条光谱线。

4．按照电子的壳层结构， 原子中 相同的电子构成一个壳层；
同一壳层中 相同的电子构成一个支壳层。

第一、三、五壳层 分别用字母表示应依次是 、 、 。

5．钾原子的电离电势是4.34V ，其主线系最短波长为 nm 。

6．泡利不相容原理的内容表示为：。

7．α衰变的表达式为： ;
α衰变发生的条
件为： 。

二、选择题（每小题 3 分，共 27 分）
1．碱金属原子能级的双重结构是由于下面的原因产生：( )
A. 相对论效应;
B. 原子实极化;
C. 价电子的轨道贯穿;
D. 价电子自旋与轨道角动量相互作用。

2．由状态2p3p 3
P 到2s2p 3
P 的辐射跃迁：( )
A. 可产生9条谱线；
B. 可产生7条谱线；
C. 可产生6条谱线；
D. 不能发生。

3．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. 2条;
B. 3条;
C. 5条;
D. 不分裂。

4．卢瑟福由α粒子散射实验得出原子核式结构模型时，所依据的理论基础是：（ ）
A. 普朗克能量子假设;
B. 爱因斯坦的光量子假设;
C. 狭义相对论;
D. 经典理论。

5．原子中轨道磁矩μL 和轨道角动量L 的关系应为：（ ）
A .;μL e e m =
L B .;μL e e m =
2L C .;μL e
e
m =-2L D ..μL e e m =-L 。

2
（ ）
C. 中子；
D. 电子。

（ ） B ．紫外区； D ．不可见光区。

）
B. 1P 1分裂为3个;
D. 1
D 2分裂为4个。

（ ）
Z 2R /n 2 ; C. T = R /n * ; D. T = Z *2R /n 2 。

（第4题12分，其余每题10分， 共 52分）
b Ze
E k 204πε=
4s4s ，若其中一个电子被激发到5s 态（中间有3d 和迁图（钙原子能级属LS 耦合，三重态为正常次序）。

3．（1）动能为6MeV 的α粒子被金核以60
散射，试求其瞄准距离是多少？
（2）求α粒子被金属箔散射后，散射角大于60 的粒子数和散射角大于90
的
粒子数之比。

4．毕克林系是在星球的He +光谱中发现的。

它是当He +中的电子从较高能级跃迁到n = 4能级发射的。

(1) 列出属于这一线系的谱线的波长的准确公式；(2) 求线系限的波长；(3) 这个线系在光谱的哪个区域？(4) 若He +处于基态，求电离能。

（计算时取R He hc = 13.60eV ）
5．计算Na 双线（212
212→//S P 和212232→//S P
）在外场中的分裂情况，试问(1)原 能级的分裂情况如何？ (2) 原谱线分为几条？(3)是正常塞曼效应还是反常
塞曼效应？。