原子物理学考试 选择 计算 题目(参考答案)
1. Ｈ、He +、Li++由基态到第一激发态所需的激发能量分别为10.2eV 、 40.8 eV 、 91.8 eV;由第一激发态跃迁到基态所辐射的光子波长分别为 122 nm 、 30.5 nm 、 13.5 nm 、 2.4.5MeV 的α粒子与金核（Z=79）对心碰是的最小距离是50.61014-⨯m 、与核对心碰撞的最小距离（考虑质心系运动）是3.021014-⨯m3. 氦离子He+从第一激发态跃迁到基态辐射的光子的能量石 40.8 eV ，辐射的光子使基态的氢原子电离从而放出电子，电子的动能为 eV 。
4.2D23状态的原子的磁矩为 -1.55，在Z 方向上的投影可能值为56,52,52,56-- 。
LS 耦合的朗德因子为 54。
5.锌原子的一条谱线（3PS 031→）在磁感应强度B 的磁场中发生塞满分裂，怨谱线分裂成 3 条，相邻两谱线的波数差为 93.3m1-。
6.X 射线管中的电子在20千伏地电场作用下冲击靶所产生的X 射线的最短波长为 0.062 nm.7. 一束波长为0.54nm 的单色光入射到一组晶面，在与晶面夹角为30度的方向产生一级衍射极大，该晶面的间距为 0.54 nm.8.60Nd(钕nv)的L 吸收限为0.19nm ，L 壳层能级为 -6.546 KeV ，K 壳层能级为 -35.48 KeV ，从钕原子中电离一个K 电子需做功 42 KeV 。
9. 在康普顿散射中，若入射光子的能量等于电子的静能m c2,则散射光的最大波长为 0.0160256 。
10. 已知核素41Ca 、1H 的原子质量分别是40.96228u 和1.007825u ，中子质量为1.008665u,则核素41Ca 的结合能和比结合能分别是 350.41633MeV 和 8.5467397 MeV 11．1m g238U 每分钟放出740个α粒子，其放射性活度为 1.233104⨯Bq,238U 的半衰期为4.5109⨯。
12 . 一个放射性元素的平均寿命为10a ，试问在是、第1a 内发生衰变的数目是原来的e101-13．已知核素210Po .206Pb.4He 的原子质量分别是209.9829u.205.9745u和4.0026u, 210Po(钋Po)发生α衰变时的衰变能为 5.402 MeV 。
14. 原来静止的226Ra 核在α衰变中的衰变能为 4.8438 MeV ，发射的α粒子的能量是 4.76 MeV 。
已知226Ra.222Ra..4He 的原子质量分别是226.254u.222.0176u 和4.0026u. 15.α+14N →17O+p 的反应能为 -1.19 MeV; p+9Be →6Li+α的反应能为 2.13 MeV .。
一、选择题（1）原子半径的数量级是： CA 、10-10cm ；B 、10-8m ；C 、10-10m ；D 、10-13m 。
（2）原子核式结构模型的提出是根据α粒子散射实验中 CA 、绝大多数α粒子散射角接近180︒； B 、α粒子只偏2︒～3︒；C 、以小角散射为主也存在大角散射；D 、以大角散射为主也存在小角散射。
（3）若氢原子被激发到主量子数为n 的能级,当产生能级跃迁时可能发生的所有谱线总条数应为： BA 、n-1 ；B 、n(n-1)/2 ；C 、n(n+1)/2 ；D 、n 。
（4）氢原子光谱赖曼系和巴耳末系的系线限波长分别为： D A 、R/4 和R/9 ； B 、R 和R/4 ； C 、4/R 和9/R ； D 、1/R 和4/R 。
（5）弗兰克—赫兹实验的结果表明： B A 、电子自旋的存在； B 、原子能量量子化； C 、原子具有磁性； D 、原子角动量量子化。
（6）用能量为12.7eV 的电子去激发基态氢原子时,受激氢原子向低能级跃迁时最多可能出现几条光谱线（不考虑自旋）； A A 、3 ； B 、10 ； C 、1 ； D 、4 。
（7）根据玻尔理论可知，氦离子He+的第一轨道半径是： CA 、20a ；B 、 40a ； C.、0a /2 ； D 、 0a /4 。
（8）碱金属原子能级的双重结构是由于下列哪一项产生： D 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 （9）d 电子的总角动量取值可能为： AA 、215,235 ； B 、23,215 ； C 、235,263 ； D 、2,6 （10）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： CA .32S1/2. 32S3/2； B.3P1/2. 3P3/2； C .32P1/2. 32P3/2; D .32D3/2. 32D5/2（11）产生钠的两条黄色D 线的跃迁是： AA 、2P1/2→2S1/2 , 2P3/2→2S1/2B 、 2S1/2→2P1/2 , 2S1/2→2P3/2C 、2D3/2→2P1/2, 2D3/2→2P3/2D 、 2D3/2→2P1/2 , 2D3/2→2P3/2 （12）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：AA、二条B、三条C、五条D、不分裂（13）关于氦原子光谱下列说法错误的是： AA.第一激发态不能自发的跃迁到基态；B.1s2p 3P2,1,0能级是正常顺序；C.基态与第一激发态能量相差很大；D.三重态与单态之间没有跃迁（14）氦原子由状态1s2p 3P2,1,0向1s2s 3S1跃迁,可产生的谱线条数为：CA.0；B.2；C.3；D.1（15）一个p电子与一个 s电子在L－S耦合下可能有原子态为：CA.3P0,1,2, 3S1 B .3P0,1,2 , 1S0 C.1P1 , 3P0,1,2 D.3S1 ,1P1（16）今有电子组态1s2p,1s1p,2d3p,2p3s,试判断下列哪些电子组态是完全存在的: DA.1s2p ,1s1pB.1s2p,2d3p C,2d3p,2p3s D.1s2p,2p3s （17）有状态2p3d3P2,1,0→2s3p3P2,1,0的跃迁： DA.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（18）原子发射伦琴射线标识谱的条件是： C Ａ、原子外层电子被激发；Ｂ、原子外层电子被电离；Ｃ、原子内层电子被移走；Ｄ、原子中电子自旋―轨道作用很强。
（19）原子核的平均结合能随A的变化呈现出下列规律 C A.中等核最大,一般在7.5～8.0 MeV B.随A的增加逐渐增加,最大值约为8.5 MeVC.中等核最大，一般在8.5～8.7 MeVD.以中等核最大，轻核次之，重核最小（20）下述哪一个说法是不正确的? BA.核力具有饱和性B.核力与电荷有关C.核力是短程力D.核力是交换力.（21）历史上利用加速器所加速的粒子实现的第一个人工核反应是：CA. P+73Li→242He为吸能反应B. α+147N→178O+p为放能反应C. p+73Li→242He为放能反应D. α+147N→78O+p为吸能反应（22）在原子核发生衰变过程中,下述过程可产生俄歇电子CA. β－和γ跃迁；B. β+和K俘获；C. K俘获和内转换；D. 内转换和β－（23）在α衰变过程中,若α粒子质量为Mα ,反冲核质量为Mr,则衰变能E0和α粒子的动能Eα有如下关系 AA.⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=rMmEEαα1B.⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=rMmEEαα1C.⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=ααmMEE r1D.⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=ααmMEE r1（24）放射性原子核衰变的基本规律是teNNλ-=0,式中N代表的物理意义是 CA. t时刻衰变掉的核数；B. t=0时刻的核数；C. t时刻尚未衰变的核数；D. t时刻子核的数目（25）由A个核子组成的原子核的结合能为2mcE∆=∆,其中m∆指DA. Z个质子和A-Z个中子的静止质量之差；B. A个核子的运动质量和核运动质量之差；C. A个核子的运动质量和核静止质量之差；D. A个核子的静止质量和核静止质量之差【1-3】4.5MeV的α粒子与金核对心碰撞时的最小距离是多少？若改为7Li核结果如何？解：α粒子与金核对心碰撞的最小距离()mEeZZMveZZrm14196219922122211006.5)2180sin11(106.1105.42106.1792109)2sin11(241)2sin11(41---⨯=+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=+=+=θπεθπεα粒子与7Li核对心碰撞的最小距离（考虑质心系运动）()mEmmmeZZEeZZveZZrcm141962199221221222110302.0)2180sin11(106.1105.41172106.132109)2sin11(241)2sin11(241)2sin11(41---⨯=+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=+'+'=+=+=θπεθπεθηπε【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。
解：由2222124)2()41(2sinMveZZNntddNπεθ=Ω可得散射角︒≥90θ的α粒子数为Ω==∆⎰⎰d Mv e Z Z Nnt dN N 2sin1)2()41(42222120θπεθθθππεd Mv e Z Z Nnt 2sin 2cos 4)2()41(3180902222120⎰︒︒=ππε4)2()41(2222120Mv e Z Z Nnt =散射角︒≥60θ的α粒子数散射角︒≥60θ的α粒子数与散射角︒≥90θ的α粒子数之比：3=∆'∆n n【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 可得H 、He+、Li++的第一波尔半径、第二波尔半径分别是由n Zcn αυ=得电子在这些轨道上的速度分别是Ω=='∆⎰⎰d Mv e Z Z Nnt dN N 2sin1)2()41(42222120θπεθθθππεd Mv e Z Z Nnt 2sin2cos 4)2()41(3180602222120⎰︒︒=34)2()41(2222120⨯=ππεMve Z Z Nnt Z n a Zem n r e n 2122204== πεA ==== 53.0412122201a Z n a Ze m n r e H πεA ====+ 265.024********a Z n a Zem n r e He πεA ====++ 177.03412122201a Z n a Ze m n re Li πεA ==== 12.24412122202a Z n a Ze m n r e H πεA ====+ 06.124412122202a Z n a Zem n r e He πεs m c n Z cH 6101102.21031371⨯=⨯⨯===ααυs mc nZ c H 6102101.1103213712⨯=⨯⨯⨯===ααυZ 6101A ====++ 707.034412122202a Z n a Zem n r e Li πε（2）由可得，电子在基态的结合能（即从电离态到基态所需的能量）eV E Z E E E E H H 6.131012211=-=-=-=∆∞eV E Z E E E E He He 4.5441012211=-=-=-=∆++∞eV E Z E E E E Li Li 4.12291012211=-=-=-=∆++++∞（3）同理，由基态到第一激发态所需的激发能量分别是eVE Z E Z E E E E H H H 2.10431212212211221=-=-=-=∆→eV E E Z E Z E E E E He He He 8.403243121122212211221=-=⨯⨯-=-=-=∆+++→eV E E Z E Z E E E E Li Li Li 8.91427343121122212211221=-=⨯⨯-=-=-=∆++++++→由第一激发态到基态所辐射的能量与它从基态到第一激发态所需能量相等。
原子物理学习题与答案
h
； B.E= h ，P= ;
C. E=h ，p=
;
D. E= ，p=
20 为使电子的德布罗意假设波长为 0.39nm , 应加多大的能量： A．20eV； B.10eV； C.100eV； D.150eV -7 21.如果一个原子处于某能态的时间为 10 S,原子这个能态能量的最小不确定数量级为 （以焦耳 为单位） ： -34 -27 -24 -30 A．10 ； B.10 ； C.10 ； D.10 -13 22.将一质子束缚在 10 cm 的线度内,则估计其动能的量级为： -20 A. eV； B. MeV； C. GeV； D.10 J 23.按量子力学原理,原子状态用波函数来描述. 不考虑电子自旋,对氢原子当有确定主量子数 n 时,对应的状态数是： 2 2 A．2n； B.2n+1； C.n ； D.2n 24.按量子力学原理,原子状态用波函数来描述.不考虑电子自旋,对氢原子当 nl 确定后,对应的 状态数为： 2 A.n ； B.2n； C. l ； D.2 l +1 25.按原子力学原理,原子状态用波函数来描述.考虑电子自旋,对氢原子当 nl 确定后,对应的状 态数为： 2 A.2(2 l +1) ； B.2 l +1； C. n； D.n 26.按量子力学原理,原子状态用波函数来描述.考虑自旋对氢原子当 nl m 确定后对应的状态数 为：A.1； B.2； C.2 l +1； D. n 27.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 28.单个 d 电子的总角动量投影的可能值为： A.2 ，3 ； B.3 ，4 ； C.
原子物理学试题03级.docx
原子物理学试题(A卷)适用于2003级本科物理教育专业(2004—2005学年度第二学期)一、选择题(每题3分，共15分)(1)在金箔引起的Q粒子散射实验屮，每10000个对准金箔的Q粒子屮发现有4 个粒子被散射到角度大于5。
的范围内.若金箔的厚度增加到4倍，那么被散射的& 粒子会冇多少？A. 16B..8C.4D.2(1)在同一Q粒子源和散射靶的条件下观察到Q粒子被散射在90。
和60。
角方向上单位立体角内的粒子数Z比为：A. 4:1B.V2 :2 C」:4 D.l:8(1)在Q粒子散射实验中，若把Q粒子换成质子，要想得到Q粒子相同的角分布，在散射物不变条件下则必须使：A.质子的速度与Q粒子的相同；B.质子的能量与Q粒子的相同；C.质子的速度是Q粒了的一半；D.质了的能量是&粒了的一半(2)为了证实徳布罗意假设，戴维孙一革末于1927年在鎳单晶体上做了电子衍射实验从而证WT：A.电了的波动性和粒了性B.电了的波动性C.电了的粒了性D.所有粒子具有二项性(2)德布罗意假设可归结为下列关系式：h+亠A .E=hu 9 p=——;B.E= HCO , P= T IK ;小力'方C・ E=hu , p=—; D. E= nd) , p=—2 2(2)为使电了的徳布罗意假设波长为100埃丿应加多人的加速电压：A. 11.51X106V；B.24.4V；C.24.4xlO5V；D」5」V(3)有一原了，n=l,2,3的壳层填满，4s支壳层也填满，4p支壳层填了一半，则该元素是:A.Br(Z=35); B ,Rr(Z=36); C .V(Z=23); D .As(Z=33)(3)由电了売层理论可知，不论有多少电了，只要它们都处在满売层和满支売层上，则其原子态就都是：A.3So； B/P,； C .2P1/2； D.1S O.(3)筑原子的电子组态为ls22s22p6,根据壳层结构nJ以判断筑原子基态为：A.* Pi；B.S； C / So； D.3Po .(4)伦琴连续光谱有一个如波限九価，它与：A .与靶材料有关；B .与靶材料和入射电子能量有关；C.与靶材料无关，与入射电了能虽冇关；D.与靶材料和入射电子能虽无关.(4)原子发射伦琴射线标识谱的条件是：A.原子外层电子被激发；B.原子外层电子被电离；C.原子内层电子被移走；D.原子中电子口旋一轨道作用很强.(4) 各种元素的伦琴线状谱有如下特点：A.与靶材料无关， E.与靶材料无关， C. 与靶材料有关， D. 与靶材料有关，(5) M 核每个核子的平均结合能为l.llMeV,氮核每个核子的平均结合能为7.07 MeV.冇两个氛核结合成一个氮核时A.放出能量23.84 MeV;B.吸收能量23.84 MeV;C.放岀能量26.06 MeV;D.吸收能量5.96 MeV,⑸天然放射性铀系的始祖元素是亍U,最后该系形成稳定的核是般Pb,那么 铀系共经过多少次cc 衰变？A.59；B.8；C.51； D10. (5) —个吸收一个慢屮子后，发牛的裂变过程屮放出的能量为 A.SMcV ； B. IOOM C V ； C .200McV ；D.93.1McV. 二、 填空题(每题3分，共15分)(1) ________________________ 原子半径的数最级是 ________________ ，原子核半径的数量级是 _____________•(1) ____________________________________ 在H ；离子中基态电子的结合能是 _______________________________________ .(1) 电子偶素是由电子和正电子组成的原子，基态电离能量为 __________ •(2) 碱金属原了光谱精细结构形成的根木物理原因是 ___________________ .(2) _____________________________________________ 考虑精细结构，不考虑蓝姆位移,氢光谱Hot 线应具有 ______________________ 线结构.(2) 考虑精细结构后，锂原子主线系谱线的波数公式为 _______________ .A. v ~ 2^Si/2_n""P i/2 v = 2^Si/2~n~P3/2(3) 泡利不相容原理是 _____________________________________ .(3) ________________________________________________ 电子组态的跃迁选择定则是 ______________________________________________ .(3) 碳原了棊态的电子组态是 ___________ ，基态的原子态是 ____ •(4) 在正常塞曼效应屮，沿磁场方向观察时将看到 _____ 条谱线.⑷ 钠黄光D2线对应32P 3/2^32S I /2态的跃迁，把钠光源置于弱磁场中谱线将分 裂为 _________ 条.(4) 某原了处于4^/2态,若将其放于弱磁场屮，则能级分裂为 ____ 层.(5) 放射性核索的衰变常数、半衰期和平均寿命的关系是 _______________ .(5) _______________________________________ 相互作用分为 四种.(5) _______________________________________ 基本粒了按相互作用分类，可分为 ________________________________________ 类•三、 用能量为12.5电子伏特的电子去激发基态氢原子，问受激发的氢原子向低有相仿结构，形成谱线系;无相仿结构，形成谱线系;无相仿结构，形成谱线系;有相仿结构，形成谱线系.能基跃迁吋，会出现那些波长的光谱线？解：把氢原了冇基态激发到你n=2,3,4……等能级上去所需要的能量是：E = hcR H (-^ - -^)其^hcR H =13.6 电子伏特垃=13.6 x (1 — *) = 10.2 电了伏特E2=13.6X(1-4)=12」电子伏特其中耳和®小于12.5电子伏特，鸟大于12.5电子伏特。
原子物理五套试题及答案
原子物理五套试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 原子核的组成元素是（）。
A. 质子和中子B. 电子和质子C. 电子和中子D. 质子和电子答案：A2. 根据波尔理论，氢原子的能级是（）。
A. 连续的B. 离散的C. 线性的D. 非线性的答案：B3. 电子云的概念是由哪位科学家提出的？（）A. 尼尔斯·玻尔B. 阿尔伯特·爱因斯坦C. 马克斯·普朗克D. 埃尔温·薛定谔答案：D4. 根据海森堡不确定性原理，以下说法正确的是（）。
A. 粒子的位置和动量可以同时被精确测量B. 粒子的位置和动量不能同时被精确测量C. 粒子的能量和时间可以同时被精确测量D. 粒子的能量和时间不能同时被精确测量答案：B5. 原子核外电子的排布遵循（）。
A. 泡利不相容原理B. 洪特规则C. 库仑定律D. 以上都是答案：D6. 原子核的放射性衰变遵循（）。
A. 线性规律B. 指数规律C. 正态分布D. 泊松分布答案：B7. 原子核的结合能是指（）。
A. 原子核内所有核子的总能量B. 原子核内单个核子的能量C. 原子核内所有核子的总能量与单独核子能量之和的差值D. 原子核内单个核子的能量与单独核子能量之和的差值答案：C8. 原子核的同位素是指（）。
A. 具有相同原子序数但不同质量数的原子核B. 具有相同质量数但不同原子序数的原子核C. 具有相同原子序数和质量数的原子核D. 具有不同原子序数和质量数的原子核答案：A9. 原子核的裂变是指（）。
A. 原子核分裂成两个或多个较小的原子核B. 原子核结合成更大的原子核C. 原子核的放射性衰变D. 原子核的聚变答案：A10. 原子核的聚变是指（）。
A. 原子核分裂成两个或多个较小的原子核B. 原子核结合成更大的原子核C. 原子核的放射性衰变D. 原子核的裂变答案：B二、填空题（每题2分，共20分）1. 原子的核外电子排布遵循______原理。
原子物理学试题ABC
原子物理学试题（A 卷）一、选择题（每小题3分，共30分）1．在同一α粒子源和散射靶的条件下观察到α粒子被散射在90°和60°角方向上单位立体角内的粒子数之比为：A ．4:1 B.2:2 C.1:4 D.1:82．欲使处于激发态的氢原子发出αH 线，则至少需提供多少能量（eV ）? A.13.6 B.12.09 C.10.2 D.3.43．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： 4．试判断原子态：1s1s 3S 1,1s2p 3P 2,1s2p 1D 1, 2s2p 3P 2中下列哪组是完全存在的？A. 1s1s 3S 1 1s2p 3P 2 2s2p 3P 2 B .1s2p 3P 2 1s2p 1D 1 C. 1s2p 3P 2 2s2p 3P 2 D.1s1s 3S 1 2s2p 3P 2 1s2p 1D 1 5．原子在6G 3/2状态,其有效磁矩为： A ．B μ315； B. 0； C. B μ25； D. B μ215- 6．氖原子的电子组态为1s 22s 22p 6,根据壳层结构可以判断氖原子基态为： Ａ.１Ｐ１； Ｂ.３Ｓ１； Ｃ .１Ｓ０； Ｄ.３Ｐ０ . 7．原子发射伦琴射线标识谱的条件是：Ａ.原子外层电子被激发；Ｂ.原子外层电子被电离；Ｃ.原子内层电子被移走；Ｄ.原子中电子自旋―轨道作用很强。
8．设原子的两个价电子是p 电子和d 电子,在Ｌ－Ｓ耦合下可能的原子态有： A.4个 ； B.9个 ； C.12个 ； D.15个。
9．发生?+衰变的条件是A.M (A,Z)＞M (A,Z －1)＋m e ;B.M (A,Z)＞M (A,Z ＋1)＋2m e ;C. M (A,Z)＞M (A,Z －1);D. M (A,Z)＞M (A,Z －1)＋2m e10．既参与强相互作用，又参与电磁相互作用和弱相互作用的粒子只有： A.强子; B.重子和规范粒子; C.介子和轻子; D.介子和规范粒子 二、填空题（每题4分，共20分）1．原子核式结构模型的提出是根据α粒子散射实验中α粒子的____________________。
原子物理学部分选择题答案
原子物理学部分第二章原子的能级和辐射1。
选择题：（1)若氢原子被激发到主量子数为n的能级，当产生能级跃迁时可能发生的所有谱线总条数应为：( B )A．n-1 B .n(n—1）/2 C .n（n+1)/2 D .n（2)氢原子光谱赖曼系和巴耳末系的系线限波长分别为:DA。
R/4 和R/9 B。
R 和R/4 C。
4/R 和9/R D。
1/R 和4/R（3)氢原子赖曼系的线系限波数为R，则氢原子的电离电势为：BA．3Rhc/4 B。
Rhc C.3Rhc/4e D。
Rhc/e(4）氢原子基态的电离电势和第一激发电势分别是：AA．13。
6V和10。
2V; B –13.6V和—10。
2V; C。
13。
6V和3.4V； D. –13.6V 和—3。
4V（5）由玻尔氢原子理论得出的第一玻尔半径a的数值是：BA。
5.2910⨯m B.0。
529×10—10m C. 5.29×10-12m D.529×10—12m10-（6）根据玻尔理论，若将氢原子激发到n=5的状态,则：AA.可能出现10条谱线，分别属四个线系B。
可能出现9条谱线,分别属3个线系C。
可能出现11条谱线,分别属5个线系D。
可能出现1条谱线，属赖曼系H线，则至少需提供多少能量(eV）? B （7)欲使处于激发态的氢原子发出αA。
13。
6 B.12。
09 C.10。
2 D。
3.4（8）氢原子被激发后其电子处在第四轨道上运动，按照玻尔理论在观测时间内最多能看到几条线？BA.1 B。
6 C.4 D。
3（9）用能量为12.7eV的电子去激发基态氢原子时，受激氢原子向低能级跃迁时最多可能出现几条光谱线（不考虑自旋)；AA．3 B.10 C.1 D.4μ为多少焦耳／特斯拉？C(10)玻尔磁子BA．0。
92719⨯ D .0.92725⨯10-10-10-10-⨯ B.0。
92721⨯C。
0。
92723（11）根据玻尔理论可知，氦离子H e +的第一轨道半径是:CA ．20aB 。
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)原子物理学练习题及答案
完整版)原子物理学练习题及答案1、在电子偶素中，正电子与负电子绕共同质心运动。
在n=2状态下，电子绕质心的轨道半径等于2m。
2、氢原子的质量约为938.8 MeV/c2.3、一原子质量单位定义为原子质量的1/12.4、电子与室温下氢原子相碰撞，要想激发氢原子，电子的动能至少为13.6 eV。
5、电子电荷的精确测定首先是由XXX完成的。
特别重要的是他还发现了电荷是量子化的。
6、氢原子n=2.l=1与氦离子He+ n=3.l=2的轨道的半长轴之比为aH/aHe+=1/2，半短轴之比为bH/bHe+=1/3.7、XXX第一轨道半径是0.529×10-10 m，则氢原子n=3时电子轨道的半长轴a=2.12×10-10 m，半短轴b有两个值，分别是1.42×10-10 m，2.83×10-10 m。
8、由估算得原子核大小的数量级是10-15 m，将此结果与原子大小数量级10-10 m相比，可以说明原子核比原子小很多。
9、提出电子自旋概念的主要实验事实是XXX-盖拉赫实验和朗茨-XXX。
10、钾原子的电离电势是4.34 eV，其主线系最短波长为766.5 nm。
11、锂原子（Z=3）基线系（柏格曼系）的第一条谱线的光子能量约为1.19 eV。
12、考虑精细结构，形成锂原子第二辅线系谱线的跃迁过程用原子态符号表示应为2P1/2 -。
2S1/2.13、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n。
l。
XXX表示，轨道角动量确定后，能级的简并度为2j+1.14、32P3/2 -。
22S1/2与32P1/2 -。
22S1/2跃迁，产生了锂原子的红线系的第一条谱线的双线。
15、三次电离铍（Z=4）的第一玻尔轨道半径为0.529×10-10 m，在该轨道上电子的线速度为2.19×106 m/s。
16、对于氢原子的32D3/2态，其轨道角动量量子数j=3/2，总角动量量子数J=2或1，能级简并度为4或2.20、早期的元素周期表按照原子量大小排列，但是钾K（A=39.1）排在氩Ar（A=39.9）前面，镍Ni（A=58.7）排在钴Co（A=58.9）前面。
原子物理学习题答案5key
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） 42P 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 ii */=⨯-⎛⎝ ⎫⎭⎪412∴25.210124010097.132.4442/1972/11*S4=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯=⎪⎭⎫⎝⎛-⨯=Rhc E Z78.110124010097.171.2442/1972/12*P4=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯=⎪⎭⎫⎝⎛-⨯=Rhc E Z04.110124010097.165.1442/1972/14*D3=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯=⎪⎭⎫⎝⎛-⨯=Rhc E Z (共4分)----(18分)2.解:：由于U p m022≈, ∆p 可大到与p 相比, (2分)所以有U p m m x 022222≈≈()()∆∆ , (2分) 贯穿深度D x mU ≈≈∆() 221. (2分) ----(6分)3.解:：T T v P S 22=-~共振 (2分) 22*d333RZ 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 hcνλ=--=()()11112222∴=⨯-⨯λ43142112()R(3分) d =λθ2sin (2分)32D 5/22D 3/2 42S︒⨯⨯⨯⨯=27.7sin 2110097.1)41(13472 (2分) =⨯-2861010.(m) (1分)----(8分)。
原子物理学考试选择计算题目(参考答案)综述
1. Ｈ、He +、Li++由基态到第一激发态所需的激发能量分别为10.2eV 、 40.8 eV 、 91.8 eV;由第一激发态跃迁到基态所辐射的光子波长分别为 122 nm 、 30.5 nm 、 13.5 nm 、 2.4.5MeV 的α粒子与金核（Z=79）对心碰是的最小距离是50.61014-⨯m 、与核对心碰撞的最小距离（考虑质心系运动）是3.021014-⨯m3. 氦离子He+从第一激发态跃迁到基态辐射的光子的能量石 40.8 eV ，辐射的光子使基态的氢原子电离从而放出电子，电子的动能为 eV 。
4.2D23状态的原子的磁矩为 -1.55，在Z 方向上的投影可能值为56,52,52,56-- 。
LS 耦合的朗德因子为 54。
5.锌原子的一条谱线（3PS 031→）在磁感应强度B 的磁场中发生塞满分裂，怨谱线分裂成 3 条，相邻两谱线的波数差为 93.3m1-。
6.X 射线管中的电子在20千伏地电场作用下冲击靶所产生的X 射线的最短波长为 0.062 nm.7. 一束波长为0.54nm 的单色光入射到一组晶面，在与晶面夹角为30度的方向产生一级衍射极大，该晶面的间距为 0.54 nm.8.60Nd(钕nv)的L 吸收限为0.19nm ，L 壳层能级为 -6.546 KeV ，K 壳层能级为 -35.48 KeV ，从钕原子中电离一个K 电子需做功 42 KeV 。
9. 在康普顿散射中，若入射光子的能量等于电子的静能m c2,则散射光的最大波长为 0.0160256 。
10. 已知核素41Ca 、1H 的原子质量分别是40.96228u 和1.007825u ，中子质量为1.008665u,则核素41Ca 的结合能和比结合能分别是 350.41633MeV 和 8.5467397 MeV 11．1m g238U 每分钟放出740个α粒子，其放射性活度为 1.233104⨯Bq,238U 的半衰期为4.5109⨯。