原子物理学试卷
(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。
原子物理学试卷及答案

原子物理学试卷及答案【篇一:原子物理单元测试卷(含答案)】/p> 波粒二象性原子结构原子核检测题一、选择题(每小题4分,共54分。
在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确。
全部选对的得4分,错选或不选得0分。
)1.卢瑟福的原子核式结构学说可以解决的问题是()2.光电效应的规律关于光电效应,有如下几种陈述,其中正确的是()a.金属电子的逸出功与入射光的频率成正比 b.光电流的强度与入射光的强度无关c.用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能要大 d.对于任何一种金属都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电效应3.放射性元素衰变时放出三种射线,按穿透能力由强到弱的排列顺序是()a.?射线,?射线,?射线 c.?射线,?射线,?射线b.?射线,?射线,?射线, d.?射线,?射线,?射线4.在下列各组所说的两个现象中,都表现出光具有粒子性的是() a.光的折射现象、偏振现象 b.光的反射现象、干涉现象c.光的衍射现象、色散现象 d.光电效应现象、康普顿效应A.原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能增大B.C.D.原子要吸收光子,电子的动能减小,原子的电势能增大 6.关于光的波粒二象性的理解正确的是()5.氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中()a.大量光子的效果往往表现出波动性,个别光子的行为往往表现出粒子性b.光在传播时是波,而与物质相互作用时就转变成粒子c.高频光是粒子,低频光是波的粒子性显著d.波粒二象性是光的根本属性,有时它的波动性显著,有时它7.如图1所示,电路中所有元件完好,光照射到阴极上时,灵敏电流计中没有电流通过,其原因可能是()图1a. 入射光太弱;b. 入射光波长太长;c. 光照时间短;d. 电源电压太低10.要观察纳米级以下的微小结构,需要利用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜.有关电子显微镜的下列说法正确的是()a.它是利用了电子物质波的波长比可见光短,因此不容易发生明显衍射b.它是利用了电子物质波的波长比可见光长,因此不容易发生明显衍射c.它是利用了电子物质波的波长比可见光短,因此更容易发生明显衍射d.它是利用了电子物质波的波长比可见光长,因此更容易发生明显衍射11.14c是一种半衰期为5 730年的放射性同位素.若考古工作者探测到某古木中14c的含量1()4a.22 920年 b.11 460年 c.5 730年 d.2 865年4303013.现有核反应方程为2713al+2he→15p+x,新生成的15p具有放射性,继续发生衰变,核反应30)14.某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论,其中的两个核反应方程为11213115121h+6c→7n+q1 1h+7n→6c+x+q2方程中q1、q2表示释放的能量,相关的原子核质量见下表:3a.x是2he,q2q1 b.x是42he,q2q13c.x是2he,q2q1 d.x是42he,q2q115.如图2所示,n为钨板,m为金属网,它们分别与电池两极相连,电池的电动势e和极性已在图中标出,钨的逸出功为4.5 ev,现分别用氢原子跃迁发出的能量不同的光照射钨板,下列判断正确的是()图2a.用n=3能级跃迁到n=2能级发出的光照射,n板会发出电子b.用n=2能级跃迁到n=1能级发出的光照射,n板会发出电子c.用n=3能级跃迁到n=1能级发出的光照射,不会有电子到达金属网m d.用n=4能级跃迁到n=1能级发出的光照射,不会有电子到达金属网m16.2006年3月24日,由中国自行研究、设计的世界上第一个全超导非圆截面托卡马克east核聚变实验装置(又称“人造太阳”),如图3所示,已成功完成首次工作调试.由于它和太阳产生能量的原理相同,都是热核聚变反应,所以被外界称为“人造太阳”.“人造太阳”的原理就是在这台装置的真空室内加入少量氢的同位素氘和氚,使其在一定条件下发生聚变反应,反应过程中会产生巨大的能量.核聚变的主要原料是氘和氚,在海水中含量极其丰富.则下列说法中错.误.的是()341a.“人造太阳”的核反应方程是21h+1h→2he+0n图3d.与这种热核聚变比较,核裂变反应堆产生的废物具有放射性二、填空题。
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
原子物理学试卷

原子物理学试卷一、论述题(25分,每小题5分)1.玻尔理论成功之处:定态的概念,能量量子化,辐射频率法则,氢原子光谱五个线系的形成,为量子力学的建立奠定了基础。
(3分)局限性:没有脱离经典物理的框架,量子化条件的引入没有严密的数学证明,不能解释氢原子光谱的强度、宽度等,无法全面地描述原子现象。
(2分)2.微观粒子状态用波函数()t r Ψ, 描写,一般情况下波函数是复数。
(2分)波函数模的平方()2,t r Ψ表示t 时刻在dz z z dy y y dx x x +++~,~,~区间单位体元内发现粒子的几率。
(3分)3.在费密子体系中不允许有两个或两个以上的费密子处于同一个量子态。
(5分)4.内壳层电子填充空位产生标识谱。
(5分)5.原子核自发地的发射γβα、、射线的现象称放射性衰变,(4分)例子(略)(1分)二、(20分)基态的氢原子被12.3eV 光子激发后,跃迁到3=n 的能级。
(5分) 被激发的氢原子可能产生3条谱线,相应谱线的频率分别是Hz 1057.4Hz,1046.2Hz,10918.2153152151⨯=⨯=⨯=λλλ。
(15分)三、(15分)(1)基态2D 的钇原子束在外磁场中分裂为412=+j 束,由此得23=j ,由2D 得21,2==S L ,求得53=g 。
(5分) (2)B J e J P m e g μμ101532==。
(5分) (3)B e J Jz e Jz m e gM P m e gμμ⎪⎭⎫ ⎝⎛--===109,103,103,10922 。
(5分) 四、(20分)单重态之间的塞曼分裂为正常塞曼效应,相邻谱线之间的波数差为一个洛仑兹单位B 6.4612=∆≈⎪⎭⎫ ⎝⎛∆λλλ(5分);则得0A 39.0=∆λ(5分) 和0000A 6438.39A 6437A 6437.6=,=,=+-λλλ (5分) 能级跃迁图为 ( 5分)1D 21P 1五、(1)(10分)H O F n 1119819910+→+MeV89.3100min -=+-=M M M E Q (10分) (2)(10分)一个U 235共释放241.6MeV 能量。
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。
原子物理考卷2023年A

原子物理考卷2023年A一、选择题(每题2分,共20分)A. 道尔顿B. 汤姆逊C. 卢瑟福D. 波尔2. 在氢原子光谱中,巴耳末系对应的光谱线位于:A. 可见光区B. 紫外光区C. 红外光区D. 无线电波区3. 下列哪个物理量在原子物理学中是量子化的?A. 质量B. 体积C. 电荷D. 能量4. 氢原子的基态电子轨道半径约为:A. 0.53 ÅB. 0.53 nmC. 0.53 μmD. 0.53 mm5. 下列哪种现象可以用量子力学解释?A. 康普顿效应B. 玻尔效应C. 超导现象D. 光电效应6. 原子核的组成包括:A. 质子和中子B. 电子和质子C. 电子和中子D. 质子和光子7. 下列哪个过程是β衰变?A. 原子核俘获一个电子B. 原子核释放一个中子C. 原子核释放一个质子D. 原子核释放一个正电子8. 根据玻尔理论,氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级时,辐射出的光子能量为:A. 10.2 eVB. 12.75 eVC. 13.6 eVD. 3.4 eV9. 下列哪种原子具有半满的p轨道?A. 氖(Ne)B. 氟(F)C. 氧(O)D. 碳(C)A. 实数B. 复数C. 可正可负D. 可微二、填空题(每题2分,共20分)1. 原子核的稳定性与原子序数的关系是:原子序数越大,稳定性越______。
2. 氢原子的基态能量为______ eV。
3. 氦原子的电子排布式为______。
4. 原子核的比结合能越大,原子核越______。
5. 在氢原子中,电子从n=3能级跃迁到n=2能级时,辐射出的光子频率为______。
6. 量子力学中的不确定性原理是由______提出的。
7. 原子核的组成粒子中,质子和中子的质量分别约为______和______。
8. 在核反应中,质量数和电荷数守恒,即______和______守恒。
9. 根据泡利不相容原理,一个原子轨道最多可容纳______个电子。
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。
原子物理学试题及答案

原子物理学试题及答案【篇一:原子物理学试题汇编】txt>试卷A(聊师)一、选择题1.分别用1mev的质子和氘核(所带电荷与质子相同,但质量是质子的两倍)射向金箔,它们与金箔原子核可能达到的最小距离之比为:A.1/4; B.1/2; C.1;D.2.2.处于激发态的氢原子向低能级跃适时,可能发出的谱总数为:a.4;b.6;c.10;d.12.3.根据玻尔-索末菲理论,n=4时氢原子最扁椭圆轨道半长轴与半短轴之比为:a.1;b.2;c.3;d.4.4.f电子的总角动量量子数j可能取值为:a.1/2,3/2;b.3/2,5/2;c.5/2,7/2;d.7/2,9/2.5.碳原子(c,z=6)的基态谱项为a.3po;b.3p2;c.3s1;d.1so.6.测定原子核电荷数z的较精确的方法是利用c.史特恩-盖拉赫实验;d.磁谱仪.7.要使氢原子核发生热核反应,所需温度的数量级至少应为(k)a.107;b.105;c.1011;d.1015.8.下面哪个粒子最容易穿过厚层物质?a.(1),(2);b.(3),(4);c.(2),(4);d.(1),(3).10.论述甲:由于碱金属原子中,价电子与原子实相互作用,使得碱金属原子的能级对角量子数l的简并消除. 论述乙:原子中电子总角动量与原子核磁矩的相互作用,导致原子光谱精细结构. 下面判断正确的是:a.论述甲正确,论述乙错误;b.论述甲错误,论述乙正确;c.论述甲,乙都正确,二者无联系;d.论述甲,乙都正确,二者有联系.二、填充题(每空2分,共20分)1.氢原子赖曼系和普芳德系的第一条谱线波长之比为().2.两次电离的锂原子的基态电离能是三次电离的铍离子的基态电离能的()倍.3.被电压100伏加速的电子的德布罗意波长为()埃.4.钠d1线是由跃迁()产生的.5.工作电压为50kv的x光机发出的x射线的连续谱最短波长为()埃.6.处于4d3/2态的原子的朗德因子g等于().7.双原子分子固有振动频率为f,则其振动能级间隔为().8.co原子基态谱项为4f9/2,测得co原子基态中包含8个超精细结构成分,则co核自旋i=().9.母核azx衰变为子核y的电子俘获过程表示()。
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皖西学院近代物理期末考试试卷
(共100分)
姓名:_________ 学号:_________ 成绩:_________一.选择题(共10题, 共有28分 )
1.氢原子分别处于32D3/2 , 32P3/2和 32P1/2状态,这些状态对应的能级是否相同(不考虑兰姆位移)?
A. 都不同;
B. 32P3/2和32P1/2相同;
C. 都相同;
D. 32D3/2和32P3/2相同。
2.通过测量β衰变的β粒子能谱,可得出正确的结论:
A. 为连续谱,但最大值不确定,故与核具有能级相矛盾;
B. 为连续谱,有确定的最大值,故与核具有能级相矛盾;
C. 为连续谱,有确定的最大值,但仍可确定核能级;
D. 为连续谱,没有确定的最大值,故仍可确定核能级。
3.由壳层结构理论和洪德定则可知,氯原子(Z=17)基态时的原子态应是:
A. 2P1/2;
B. 2P3/2;
C. 4P1/2;
D. 4P3/2。
4.电子填充外层原子轨道时,先填4s轨道后填3d轨道,是由于:
A. 内层电子对4s电子的屏蔽作用不如对3d电子的屏蔽作用强;
B. 3d电子的自旋-自旋作用比4s电子的强;
C. 两电子间的自旋轨道作用使4s能级低于3d能级;
D. 3d电子与核的库仑作用比4s电子的更强。
5.LS耦合中关于J的选择定则为,其中的原因是由于:
A. 宇称守恒;
B. 轨道角动量守恒;
C. 泡利原理限制;
D. 总角动量守恒。
6.在LS耦合下,两个等价p电子能形成的原子态是:
A. 1D,3D;
B. 1P,1D,3P,3D;
C. 1D,3P,1S;
D. 1D,3D,1P,3P,1S,3S。
7.在观测顺磁共振的实验装置中,所使用的交变电磁场的波长处于:
A. 0.3 — 300 范围内;
B. 0.4 — 0.7m范围内;
C. 300 — 0.3mm范围内;
D. 0.03 — 0.4m范围内。
8.已知氢原子中的电子在n= 1的轨道上运动形成的电流约为1毫安。
则单电子在n = 3的轨道上绕Li核(Z= 3)旋转时,电子所形成的电流约等于:
A. 0.3毫安;
B. 1毫安;
C. 3毫安;
D. 9毫安。
9.朗德因子g的应用范围是 :
A. 弱外磁场中的正、反常塞曼效应;
B. 弱外磁场中的正常塞曼效应;
C. 对弱、强外磁场均成立, 但取值不同;
D. 弱外磁场中的正常塞曼效应和帕邢-巴克效应。
10.碱金属原子的光谱项为:
A. T = R/n2 ;
B. T = Z2R/n2 ;
C. T = R/n* ;
D. T = Z*2R/n2。
二.填空题(共8题, 共有28分 )
1.如果考虑自旋, 但不考虑轨道-自旋耦合, 碱金属原子状态应该用量子数————————————表示,轨道角动量确定后, 能级的简并度
为。
2.32P3/222S1/2与32P1/222S1/2跃迁, 产生了锂原子的____线系的第
___条谱线的双线。
3.氦原子的能级有两套,一套是重的,一套是重的,从而产生的
光谱应有套。
历史上曾认为有两种氦,对应于前者的称氦,对应于
后者的称氦。
4.若n = 30的里德伯原子的辐射寿命为510-6秒,则n = 300时的辐射寿
命大约为__________秒。
5.1895年在用阴极射线管做实验时,发现了一种能使荧光物质发荧
光的射线,他进一步研究还发现该射线具有——————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————和——————————————————————————————————的性质。
6.一原子质量单位定义为原子质量的。
7.电子与室温下氢原子相碰撞,欲使氢原子激发,电子的动能至少为
eV。
8.穆斯堡尔进行实验时,把射线发射体和放在环境中,从
而观察到显著的射线共振现象。
三.计算题(共4题, 共有44分 )
1.在斯特恩-盖拉赫实验中,极不均匀
的横向磁场梯度为,磁极的纵向长度d=10cm, 磁极中心到屏的长度
D=30cm(如图所示), 使用的原子束是处于基态3P2的氧原子,原子的动能
E k=20 meV, 试求屏上线束边缘成分之间的距离。
2.在尺度为L的一维无限深方势阱中, 试证明: (1) 若粒子处在第二激发态上, 在x=0到x=L/3之间找到粒子的概率为1/3; (2) 若粒子在量子数为n的态上, 在x=0和x=L/n之间找到粒子的概率是1/n。
已知阱中。
3.对于208Pb(Z=82)的介子原子(=273,带有-e电荷)。
(1) 按玻尔理论计算头两个玻尔轨道半径;(2) 按玻尔理论计算共振线光子的能量;
(3) 在以上的计算中你把铅核视为点电荷,实际上核电荷是分布在一个有限大小的体积中的,据认为208Pb的半径是7.1fm,考虑到这一因素(2)中的结果将如何变化?(变大,变小还是不变?)为什么? ( (1)、(2)结果只需两位有效数字)。
4.早期的元素周期表是按原子量的大小排列的。
钾(A=39.1)排在氩(A=39.9)的前面。
镍(A=58.7)排在钴(A=58.9)的前面。
莫塞莱发现线波长的规律后,纠正了它们的排列次序。
试根据这些元素的线波长,:
0.419nm ;:0.374nm ;:0.179nm和:0.166nm,求出它们的原子序数。