近代物理概论
高考近代物理初步知识点
高考近代物理初步知识点近代物理是高考物理的重要一部分，也是考察学生科学素养和实践能力的重要内容之一。
本文将从基本概念、实验原理和应用等方面来讨论近代物理的相关知识点。
1. 光电效应：光电效应是指当光照射到金属表面时，电子从金属的原子中脱离出来的现象。
光电效应的实验表明，光的频率决定了电子的动能，而光的强度决定了电子的数量。
这个实验结果违背了经典物理的预期，因为根据经典物理理论，光的强度应该决定电子的动能。
爱因斯坦提出了光量子说，解释了光电效应的实验结果，并写下了光电效应的方程：E = hν - φ，其中E表示电子的动能，h表示普朗克常量，ν表示光的频率，φ表示金属的逸出功。
2. 相对论：相对论是爱因斯坦创立的一项重要物理理论，它在物理学的发展史上产生了深远的影响。
相对论主要包括狭义相对论和广义相对论。
狭义相对论主要研究时空的变换，提出了相对论性的时间膨胀、长度收缩和质量增加等概念。
广义相对论则探索了引力和时空的关系，提出了著名的引力场方程。
3. 波粒二象性：波粒二象性是近代物理的重要概念之一。
在经典物理中，将光视为电磁波，而在量子物理中，将光看作粒子，即光子。
根据波粒二象性，光既有波动性又有粒子性。
这一概念对光子的检测和解释光的干涉、衍射等现象起到了重要作用。
类似地，电子、中子等粒子也具有波粒二象性，这为量子力学的发展奠定了基础。
4. 基本粒子与标准模型：标准模型是粒子物理学中的一种理论框架，用于描述基本粒子之间的相互作用。
标准模型包括四种基本相互作用：强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用和引力相互作用。
在标准模型中，基本粒子被分为两类：费米子和玻色子。
费米子包括夸克、轻子等，玻色子包括光子、胶子等。
5. 可克隆量子：可克隆量子是量子信息科学中的一个重要研究课题。
根据量子力学的原理，不允许对一个未知的量子态进行完全复制。
这被称为“不可克隆定理”。
然而，可克隆量子研究的是如何对未知量子进行尽可能好的复制。
近代物理导论Ch1绪 论1详解
引言
Chap.1.绪论 The birth of quantum mechanism
量子力学是将物质的波动性与粒子性统一 起来的动力学理论，是20世纪初研究微观世界 中粒子的运动规律建立起来的。 近几十年来，在不同领域相继发现了宏观 量子效应（如超导现象，超流现象，乃至一些 天体现象），表明宏观世界的物质运动也遵循 量子力学规律，人们所熟知的经典力学规律只 是量子力学规律在特定条件下的一个近似。
§1.1 经典物理学的困难(续9)
Chap.1.绪论 The birth of quantum mechanism
谱系 Lyman Balmer Paschen Brackett Pfund
m 1 2 3 4 5
氢原子光谱 n 2,3,4,...... 3,4,5,...... 4,5,6,...... 5,6,7,...... 6,7,8,......
实验 瑞利-琼斯
维恩
结论:在长波（低频） 部分与实验符合，短 波部分不符合。
此外存在“紫外光的灾难” 0
T=1646k
14
( )d
0
8 2 kTd 3 c
§1.1 经典物理学的困难(续6)
Chap.1.绪论 The birth of quantum mechanism
3 德布罗意关于微观粒子的波粒二象性的假设
4 德布罗意波的实验验证：戴维孙-革末实验
从戴维孙-革末的电子衍射实验和电子的单缝、双 缝衍射实验认识物质粒子（如电子和分子）在具有粒 子性一面外，还具有波动性的一面，即粒子具有波粒 二象性。
5
返回
学习 习要 求 学
Chap.1.绪论 The birth of quantum mechanism
近代物理学概述
近代物理学概述目前物理学主要分为两大类。
一类是经典物理学，一类是量子物理学，也就是现在我所要论述的近代物理学。
经典物理学主要以牛顿力学为中心，阐述了力与运动的关系。
可以这么说，牛顿支撑起了整个经典物理学。
而近代物理学是与量子论学为中心的，它揭示了牛顿力学的局限性（只适用于低速宏观物体），在微观高速的世界里，已诞生了以量子论为基础的量子物理学。
近代物理学主要是量子论，而量子论的发展又是从光开始的。
对光的研究，在我国古代就已有记载，那些主要是几何光学的内容。
而近代物理学则更多的是研究物理光学，即研究关的本质问题。
对于光的本质问题，近代早期有两种学说，一是以牛顿为代表的微粒说。
牛顿认为光是一种粒子，理由是光的反射和折射现象，即光是由一些个小粒子组成的，当这些小粒子射到介质上时会发生反弹，这就很好的解释了反射现象。
而折射现象则是由于组成光的这些粒子射到介质上后，因受到不同方向上的力的作用，从面而改变了其运动轨迹，这就是牛顿的微粒说。
另一种说法则是惠更斯的波动说。
当时惠更斯提出光是一种波，但他无法证明他的结论。
当时，整个物理学界就掀起了一股研究光的本质的热潮，并产生了这两种学说，因为当时牛顿在物理学界中的威望，微粒说一直占上风。
在扬氏双缝干涉实验出现以后，牛顿的微粒说就慢慢地站不住脚了，波动说正式上台。
光的干涉现象已足以证明光是一种波。
后来数学家泊松为了推翻惠更斯的波动说，在实验室用数学方法做了精确的计算与研究。
但却在无意中发现了一个亮斑，于是他认为这就足以证明惠更斯的波动说根本就谬论。
但就在他高兴之际，科学家们便怀疑这个亮斑正是由于光的衍射产生的，于是又做了许多精确的实验，终于证明些亮斑确实为光的衍射所产生。
本来想要推翻波动说的泊松，却无意中再次证明了光是一种波。
后来为了记念这件有趣的事，这个亮斑被人们称为泊松亮斑。
有了干涉和衍射现象，波动说已完全确立。
人们已经普遍认识到光是一种波，而且是一种电磁波，并列出了电磁波谱，有了电磁波谙，电磁泊家族又变得更为完善了。
高考物理近代物理初步专题知识点
二、玻尔的原子模型 1.氢原子光谱 (1)光谱:用棱镜或光栅可以把物质发出的光按波长(频率)展开,获得波长(频率)和强度 分布的记录,即光谱。 (2)光谱分类 ①线状谱是一条条的亮线。 ②连续谱是连在一起的光带。 (3)氢原子光谱的实验规律
①巴耳末系是氢原子光谱在可见光区的一组谱线,其波长公式为 1
二、光电效应 1.光电效应:照射到金属表面的光,能使金属中的电子从表面逸出的现象。逸出的电子 叫作光电子。 2.光电效应的实验规律
(1)存在截止频率νc(又称极限频率) 当入射光的频率减小到某一数值νc时,光电流消失。νc称为截止频率或极限频率。 注意 截止频率只和金属自身的性质有关。 (2)存在饱和电流 光照条件不变的情况下,光电流随电压的增大而增大,但最终会趋于一个饱和值,此后 即使电压再增大,电流也不会增大。对一定频率的光,入射光越强,饱和电流越大。 (3)存在遏止电压Uc Uc是指使光电流减小到0的反向电压。遏止电压的大小取决于入射光的频率。 (4)具有瞬时性
p
考点二 原子结构
一、原子的核式结构 1.电子的发现:英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子。电子的发现说明 原子不是组成物质的最小微粒。 2.α粒子散射实验:英国物理学家卢瑟福进行了α粒子散射实验,提出了原子的核式结构 模型。 (1)实验装置
(2)实验现象:绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但有少数α粒子 发生了大角度偏转,极少数α粒子偏转的角度甚至大于90°,也就是说,它们几乎被 “撞”了回来。 3.原子的核式结构模型:在原子的中心有一个很小的核,叫作原子核,原子的全部正电 荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转。
出 粒子性
波动性,E=hν=hc 中,ν
近代物理概论
近代物理概论1、什么是量子物理学？量子物理学包含两个层次：一个是原子层次的物质理论：量子力学，正是它我们才能理解和操纵物质世界；另一个是量子场论，它在科学中起到一个完全不同的作用。
2、什么是量子力学？量子力学（Quantum Mechanics）是研究微观粒子的运动规律的物理学分支学科，它主要研究原子、分子、凝聚态物质，以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论，它与相对论一起构成了现代物理学的理论基础。
3、经典物理在原子光谱面前是怎样失效的？为了解释氢原子的线光谱，必须研究氢原子的结构，如果从卢瑟福的原子核式模型出发，那么根据经典电动力学，电子的旋转将引起电磁辐射。
因此，电子的轨道半径会越来越小，最后掉入核里，正负电荷中和，原子发生坍缩，可以证明在这一过程中，电子的旋转频率不断增加，辐射的波长也相应地连续改变，那么原子光谱应是连续谱。
可是实验现象却不是这样，经典物理在原子光谱面前失效了。
4、为了解释氢原子光谱的实验事实，玻尔提出了哪三条基本假设？1）. 定态假设：电子绕核作圆周运动时，只在某些特定的轨道上运动，在这些轨道上运动时，虽然有加速度,但不向外辐射能量，每一个轨道对应一个定态，而每一个定态都与一定的能量相对应；2）. 频率条件：电子并不永远处于一个轨道上，当它吸收或放出能量时，会在不同轨道间发生跃迁，跃迁前后的能量差满足频率法则；3）. 角动量量子化假设：电子处于上述定态时,角动量L=mvr是量子化的. 什么是光电效应？光照射到金属上，引起物质的电性质发生变化。
这类光变致电的现象被人们统称为光电效应。
5、光电效应具有哪些实验规律？1）．每一种金属在产生光电效应时都存在一极限频率（或称截止频率），即照射光的频率不能低于某一临界值。
相应的波长被称做极限波长（或称红限波长）。
当入射光的频率低于极限频率时，无论多强的光都无法使电子逸出。
2）．光电效应中产生的光电子的速度与光的频率有关，而与光强无关。
高考物理一轮复习课件近代物理
件近代物理
汇报人：XX
20XX-01-21
• 近代物理概述 • 原子结构与原子核 • 放射性现象与核反应 • 粒子与波 • 相对论基础 • 高考真题解析与备考策略
目录
01
近代物理概述
近代物理的发展历程
17-18世纪
20世纪中叶至今
经典物理学时期，牛顿力学、热力学 和电磁学等理论建立。
Байду номын сангаас
05
相对论基础
狭义相对论的基本原理
相对性原理
物理定律在所有惯性参照系中都具有 相同的形式，即不存在绝对静止的参 照系。
光速不变原理
在任何惯性参照系中，光在真空中的 传播速度都是恒定的，与光源和观察 者的运动状态无关。
广义相对论的基本原理
等效原理
在局部区域内，无法区分均匀引力场和加速参照系中的物理效应。
按照知识点和题型对历年高考物理真题进行 分类，帮助学生了解高考物理的命题规律和 趋势。
高考物理真题解题技巧
针对不同类型的题目，介绍相应的解题技巧和方法 ，提高学生的解题速度和准确性。
高考物理真题答案及解析
提供历年高考物理真题的答案及详细解析， 帮助学生理解题目背后的物理原理和思想。
备考策略与建议
制定复习计划
现代物理学时期，粒子物理、凝聚态 物理、天体物理等领域蓬勃发展。
19世纪末-20世纪初
物理学危机与革命，黑体辐射、光电 效应等问题挑战经典理论，量子力学 和相对论诞生。
近代物理的研究对象
01
02
03
微观粒子
研究原子、分子、原子核 和基本粒子等微观粒子的 结构和相互作用。
宏观物质
研究物质的宏观性质和行 为，如热力学、电磁学等 。
现代物理概论
现代物理概论现代物理学是研究微观、宏观世界的物理学分支，主要研究原子、分子、原子核和基本粒子的结构、性质以及它们之间的相互作用。
本文将介绍现代物理学的发展历程、重要理论和应用等方面内容。
一、发展历程现代物理学的发展可以追溯到19世纪末和20世纪初，继承了经典物理学的研究方法和思想，但也突破了经典物理学的局限性。
以下是现代物理学发展的几个重要阶段：1. 量子力学的出现20世纪初，物理学家们发现用经典力学无法解释微观领域中的现象，例如光的粒子性和电子的波动性等。
因此，他们提出了量子力学，建立了概率性的物理描述，解释了微观领域的现象。
著名的薛定谔方程是量子力学的重要成果之一。
2. 相对论的提出爱因斯坦在特殊相对论和广义相对论中提出了相对论的基本思想，揭示了物质和能量之间的关系，改变了人们对时空观念的认识。
相对论在高速运动和强引力场中具有重要应用，例如导航系统、原子核和宇宙学领域。
3. 核物理的发展20世纪上半叶，核物理研究得到迅猛发展。
人们发现了放射性现象、原子核的结构以及核反应等重要内容。
核物理的突破还促进了核能的应用，如核能发电和核武器的开发。
4. 粒子物理学的诞生粒子物理学研究的是更基本的粒子和它们之间的相互作用。
20世纪中叶，人们发现了许多基本粒子，如质子、中子和电子等。
随着技术的进步，发现了更多的基本粒子，建立了标准模型，描述了基本粒子的特性和相互作用。
二、重要理论如前所述，现代物理学涵盖了多个重要的理论，以下是其中几个重要的理论：1. 量子力学量子力学是现代物理学的重要基础，描述了微观领域的物理现象。
基于概率性的描述和波粒二象性，量子力学已经成功解释了原子核、分子以及基本粒子的性质和行为。
2. 相对论相对论是描述高速运动物体和强引力场的理论。
特殊相对论解释了在相对运动中的物体的物理现象，广义相对论解释了引力场下的物理现象。
相对论对天体物理学、宇宙学等领域有着重要的影响。
3. 核物理核物理研究原子核的结构、性质以及核反应等内容。
近代物理知识总结
近代物理一、原子结构： 1、电子的发现和汤姆生的原子模型： （1）电子的发现：1897年英国物理学家汤姆生，对阴极射线进行了一系列的研究，从而发现了电子。
电子的发现表明：原子存在精细结构，从而打破了原子不可再分的观念。
（2）汤姆生的原子模型：1903年汤姆生设想原子是一个带电小球，它的正电荷均匀分布在整个球体内，而带负电的电子镶嵌在正电荷中。
2、α粒子散射实验和原子核结构模型（1）α粒子散射实验：1909年，卢瑟福及助手盖革手吗斯顿完成 ①装置： ② 现象： a. 绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来方向运动，不发生偏转。
b. 有少数α粒子发生较大角度的偏转c. 有极少数α粒子的偏转角超过了90度，有的几乎达到180度，即被反向弹回。
（2）原子的核式结构模型：由于α粒子的质量是电子质量的七千多倍，所以电子不会使α粒子运动方向发生明显的改变，只有原子中的正电荷才有可能对α粒子的运动产生明显的影响。
如果正电荷在原子中的分布，像汤姆生模型那模均匀分布，穿过金箔的α粒了所受正电荷的作用力在各方向平衡，α粒了运动将不发生明显改变。
散射实验现象证明，原子中正电荷不是均匀分布在原子中的。
1911年，卢瑟福通过对α粒子散射实验的分析计算提出原子核式结构模型：在原子中心存在一个很小的核，称为原子核，原子核集中了原子所有正电荷和几乎全部的质量，带负电荷的电子在核外空间绕核旋转。
原子核半径小于10-14m ，原子轨道半径约10-10m 。
3、玻尔的原子模型（1）原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾（两方面） a. 电子绕核作圆周运动是加速运动，按照经典理论，加速运动的电荷，要不断地向周围发射电磁波，电子的能量就要不断减少，最后电子要落到原子核上，这与原子通常是稳定的事实相矛盾。
b.电子绕核旋转时辐射电磁波的频率应等于电子绕核旋转的频率，随着旋转轨道的连续变小，电子辐射的电磁波的频率也应是连续变化，因此按照这种推理原子光谱应是连续光谱，这种原子光谱是线状光谱事实相矛盾。
近代物理学绪论PPT课件
六、学习近代物理学应注意的问题
• 实践是检验真理的标准． • 科学是逐步地不断地发展的． • 对微观体系不能要求都按宏观规律来描述．微
观现象需由量子理论来描述，宏观现象是由经 典理论描述的，而经典理论是量子理论的近 似． • 要善于观察、勤于思考、开拓进取，不断创 新．
中国
墨翟（公元前468-376）："端：体之无序最前者也." 即"端"是组成物体的不可分割的最原始的东西.
第2页/共10页
公孙龙（公元前468-376年）： “一尺之棰，日取 其 半,万世不竭．”也就是说物质水、火、土 构成”．阴阳说：“物质由阴、阳二气组成”等等．
感谢观看！
第10页/共10页
第7页/共10页
七、课堂反馈
• 举例说明近代物理学的研究方法． • 举例说明近代物理学在高科技中的应用．
八、课堂小结
• 总结近代物理学的研究方法． • 强调近代物理学与现代高科技的紧密关
系．
九、布置作业
• 查阅文献资料，了解近代物理学的作用和 发展方向，撰写读书笔记．
第8页/共10页
部分参考文献：
第4页/共10页
• 1869，1周9期世表纪，末—20世纪初，重门大捷列实夫验发
• 1885，现氢：原子光谱规律，
巴耳末
• 1895， X射线，
伦瑟
• 1896， 放射线，
贝克勒耳
• 1897， 电子，
汤姆逊
• 1890， 黑体辐射理论（能量子），普朗克
• 1911，原子核式结构，
卢瑟福
• 1913，玻尔量子理论，
验手段．
四、近代物理学的地位和作用
• 在材料科学中的应用 • 在宇观研究领域中应用：星际分子、宇宙起源等 • 在激光技术及光电子研究领域的应用 • 在生命科学领域中的应用 • 在化学研究领域的应用
《近代物理》PPT课件
能．
（2）又知地球上与太阳垂直的每平方米截面上，每秒通过的心的距离r＝
1.5×1011 m．试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年
的寿命．（估算结果只要求一位有效数字．）
精选PPT
34
解：
r 日
ΔE=4.2×10-12
精选PPT
t=3.2×17s
35
2．原子核衰变 的半衰期
某种放射性元素的原子核有半数发生衰 变所需的时间，称为这种元素的半衰期．
衰变规律可用如下公式表示：
N
N0
(1) 2
t
或
m
m0
(1) 2
t
半衰期的长短由核内部的因素决定,跟原
子所处的物理或化学状态无关
半衰期是一个对放射性元素的大量原子核而
言的统计概念
精选PPT
21
3．放射性的应用与防护
（1）利用它放射出的射线，
应用：
如γ射线探伤等
（2）做为示踪原子，如确定
防护：
肿瘤的部位和范围
过量的放射性对人体有伤害，
应把放射源放在重金属箱内，
尽可能远离放射源．
放射性物质的
精选PPT
国际通用标志22
三、核反应 核能
1．核反应
原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核 的过程，称为核反应．
质量数和核电荷数守恒．
力学 热学 电磁学 光学 近代物理初步
经典物理
量子论 原子核 相对论★
宏观
微观
19世纪以前 低速 19世纪末20世纪初 高速
精选PPT
26
理论和实践表明：
经典物理理论在微观领域不适用
但守恒定律仍然适用，如动量守恒、能 量守恒、电荷守恒等．
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1、什么是量子物理学？量子物理学包含两个层次：一个是原子层次的物质理论：量子力学，正是它我们才能理解和操纵物质世界；另一个是量子场论，它在科学中起到一个完全不同的作用。
2、什么是量子力学？量子力学（Quantum Mechanics）是研究微观粒子的运动规律的物理学分支学科，它主要研究原子、分子、凝聚态物质，以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论，它与相对论一起构成了现代物理学的理论基础。
3、经典物理在原子光谱面前是怎样失效的？为了解释氢原子的线光谱，必须研究氢原子的结构，如果从卢瑟福的原子核式模型出发，那么根据经典电动力学，电子的旋转将引起电磁辐射。
因此，电子的轨道半径会越来越小，最后掉入核里，正负电荷中和，原子发生坍缩，可以证明在这一过程中，电子的旋转频率不断增加，辐射的波长也相应地连续改变，那么原子光谱应是连续谱。
可是实验现象却不是这样，经典物理在原子光谱面前失效了。
4、为了解释氢原子光谱的实验事实，玻尔提出了哪三条基本假设？1）. 定态假设：电子绕核作圆周运动时，只在某些特定的轨道上运动，在这些轨道上运动时，虽然有加速度,但不向外辐射能量，每一个轨道对应一个定态，而每一个定态都与一定的能量相对应；2）. 频率条件：电子并不永远处于一个轨道上，当它吸收或放出能量时，会在不同轨道间发生跃迁，跃迁前后的能量差满足频率法则；3）. 角动量量子化假设：电子处于上述定态时,角动量L=mvr是量子化的. 什么是光电效应？光照射到金属上，引起物质的电性质发生变化。
这类光变致电的现象被人们统称为光电效应。
5、光电效应具有哪些实验规律？1）．每一种金属在产生光电效应时都存在一极限频率（或称截止频率），即照射光的频率不能低于某一临界值。
相应的波长被称做极限波长（或称红限波长）。
当入射光的频率低于极限频率时，无论多强的光都无法使电子逸出。
2）．光电效应中产生的光电子的速度与光的频率有关，而与光强无关。
3）．光电效应的瞬时性。
实验发现，即几乎在照到金属时立即产生光电流。
响应时间不超过十的负九次方秒（1ns）。
4）. 入射光的强度只影响光电流的强弱，即只影响在单位时间单位面积内逸出的光电子数目。
在光颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大，即一定颜色的光，入射光越强，一定时间内发射的电子数目越多。
6、什么是波函数的统计解释？波函数模的平方代表某时刻t在空间某点(x,y,z)附近单位体积内发现粒子的概率，即|Ø| 2 代表概率密度。
7、什么是德布罗意波统计解释？1. 从粒子的观点看，衍射图样的出现，是由于电子不均匀地射向照相底片各处形成的，有些地方电子密集，有些地方电子稀疏，表示电子射到各处的概率是不同的，电子密集的地方概率大，电子稀疏的地方概率小。
2. 从波动的观点来看，电子密集的地方表示波的强度大，电子稀疏的地方表示波的强度小，所以，某处附近电子出现的概率就反映了在该处德布罗意波的强度。
对电子是如此，对其它粒子也是如此。
3. 普遍地说，在某处德布罗意波的振幅平方是与粒子在该处出现的概率成正比的。
8、什么是经典波？什么是德布罗意波？二者有何不同？经典波包括机械波和电磁波，是宏观上主要显示波性的波。
机械波——机械振动在空间的传播电磁波——由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。
德布罗意波——是对微观粒子运动的统计描述，它的振幅的平方表示粒子出现的概率，是概率波，这种微观粒子的运动主要显示粒性。
9、什么是自由粒子？自由粒子是一种特殊的力学体系，它的动量、能量不随时间和空间位置改变。
10、什么是主量子数？主量子数n是和能量有关的量子数。
原子具有分立能级，能量只能取一系列值，每一个波函数都对应相应的能量。
氢原子以及类氢原子的分立值为：En=-1/n*2×2.18×10*(-18)J，n 越大能量越高电子层离核越远。
主量子数决定了电子出现的最大几率的区域离核远近，决定了电子的能量。
N=1，2，3，……；常用K、L、M、N……表示。
11、什么是角量子数？角量子数l是和能量有关的量子数。
电子在原子中具有确定的角动量L，它的取值不是任意的，只能取一系列分立值，称为角动量量子化。
L=√l(l+1)·(h/2π) ，l=0，1，2，……（n-1）。
l 越大，角动量越大，能量越高，电子云的形状也不同。
l=0，1，2，……常用s，p，d，f，g 表示，简单的说就是前面说的电子亚层。
角量子数决定了轨道形状，所以也称未轨道形状量子数。
s 为球型，p 为哑铃型，d 为花瓣，f 轨道更为复杂。
12、什么是磁量子数？磁量子数m是和电子能量无关的量子数。
原子中电子绕核运动的轨道角动量，在外磁场方向上的分量是量子化的，并由量子数m 决定，m 称为磁量子数。
对于任意选定的外磁场方向Z，角动量L 在此方向上的分量LZ 只能取一系列分立值，这种现象称为空间量子化。
LZ=m·h/2π，m=0，±1，±2……±l。
磁量子数决定了原子轨道空间伸展方向，即原子轨道在空间的取向，s 轨道只有一个方向（球），p 轨道有3 个方向，d 轨道5 个，f 轨道7 个……。
l 相同，m 不同即形状相同空间取向不同的原子轨道能量是相同的。
不同原子轨道具有相同能量的现象称为能量简并。
13、什么是自旋磁量子数？粒子的自旋也产生角动量，其大小取决于自旋磁量子数（ms)。
电子自旋角动量是量子化的其值为Ls=√s(s+1) ·(h/2π) ，s= 1/2 ，s 为自旋量子数，自旋角动量的一个分量Lsz 应取下列分立值：Lsz= ms(h/2π), ms=±1/2。
14、什么是玻恩对波函数的统计诠释？波恩于1926年提出：波函数模的平方代表某时刻t在空间某点(x,y,z)附近单位体积内发现粒子的概率，即|Ø| 2 代表概率密度。
如果|Ø| 2大，则电子出现几率大，因而电子出现的目也多，此处为衍射极大值处；反之，如果|Ø| 2小，则电子出现几率小，电子出现的数目也少，此处为衍射极小值处。
15、什么是拉莫尔进动？磁矩在外磁场B中将受到力矩的作用，力矩将使磁矩u绕外磁场B的方向旋进，这种旋进成为拉莫尔进动。
指电子、原子的磁矩、原子核在外部磁场作用下的进动。
16、为什么氦原子的能级和光谱分为两套？因为氦有两个电子，其总自旋角动量S可以取0或1，其多重态的重数2S+1=1或3，因此其光谱就有单重态和三重态，能级和光谱分成了两套。
17、对于多电子原子，什么是L-S耦合？什么是J-J耦合？根据原子的矢量模型，S1，S2合成S，L1，L2合成L；最后L与S合成J，所以称其为L-S耦合。
根据原子的矢量模型，S1，L1合成J1；S2，L2合成J2；最后J1与J2合成J，所以称其为J-J耦合。
18、为什么He原子的(1s1s)3S1态是不存在的？因为He原子的(1s1s)3S1态的四个量子数n1=n2=1；l1=l2=0；ml1=ml2=0；ms1=ms2=±1/2, 即S1 和S2 是同向的，否则不能得到S=1，可是它已经违反了Pauli不相容原理。
所以这个状态是不存在的。
19、各壳层和各支壳层中所能容纳的最大电子数是多少？壳层：Nmax=2n*n 支壳层：（Nl）max=2（2l+1）20、简述史特恩—盖拉赫实验，这个实验说明了什么？简述：装置中的基态原子被加热成蒸汽，以水平速度v通过狭缝S1S2.然后通过一个不均匀的磁场，磁场方向沿着Z轴变化。
到达P点处。
说明：史特恩-盖拉赫实验中出现偶数分裂的事实启示人们，电子的轨道运动似乎不是全部的运动。
换句话说，轨道磁矩应该只是原子总磁矩的一部分。
21、什么是正常塞曼效应？什么是反常塞曼效应？把原子放入磁场中，其光谱线发生分裂，原来的一条谱线分裂成几条的现象，被称为塞曼效应。
一般情况下，谱线分裂成很多成分，称为反常塞曼效应。
特殊情况下，谱线分裂成三种成分，称为正常塞曼效应。
22、什么是能级的第一次、第二次和第三次分裂？由于附加能量以及L和S相互作用导致能级的第一次分裂；自旋磁矩u在原子内磁场中的附加能量引起能级第二次分裂；原子放入外磁场时，B与u的作用使原子又获得附加能量，从而导致能级的第三次分裂23、什么是拉波特定则？将核外所有电子的角量子数相加，偶数对应偶性态，奇数对应奇性态，因此，Laporte 定则表述为：电子的跃迁只能发生在不同宇称的状态间，即电子的跃迁只能是偶性到奇性或奇性到偶性。
24、什么是洪特定则？1）由同一电子组态得到的各种能级中，多重数大的，亦即S值最大的，能级位置低； 2）由同一组态形成的同一S内，具有不同L值的能级中,L大的能级位置低；3）同一组态得到的同L不同J的能级中，J小的能级低称正常次序；J 大的能级低,称为倒转次序；通常情况下，支壳层电子数少于半满时取正常次序，等于或大于半满时取倒转次序。
25、求26号元素Fe（铁）的基态电子组态和基态原子谱项。
26、什么是X射线？X射线的性质有哪些？X射线：是非常短的电磁波。
具有波粒二象性。
电磁波的能量以光子的形式传递。
X射线的性质：1）X射线能使照相底片感光；2）X射线有很大的贯穿本领；3）X射线能使某些物质的原子、分子电离；4）X射线是不可见光，它能使某些物质发出可见光的荧光；5）X射线本质上是一种电磁波，同此它具有反射、折射、衍射、偏振等性质。
27、X射线标识谱线状谱的特征有哪些？1.激发管电压特征：每一条谱线对应一定的激发电压，只有当管电压超过激发电压时才能产生相应的特征谱线，且靶材原子序数越大其激发电压就越高；2.强度特征：每个特征射线都对应一个特定的波长。
管电流和管电压的增加只能增强特征X射线的强度，不能改变波长。
28、X射线连续谱的特征有哪些？连续谱在短波方向上有一个波长极限，称为短波限。
它只与管电压有关。
X 射线的强度是由光子能量和数目决定的。
强度与管电流、管电压、阳极靶的原子序数相关。
29、简述连续X射线谱产生的微观机制能量为ev的电子与阳极靶的原子碰撞时。
电子失去自己的能量，其中部分以光子的形式辐射，碰撞一次产生一个能量为hv的光子，这样的光子即X射线。
单位时间内到达阳极靶面的电子数目是很多的，绝大多数电子要经历多次碰撞，逐渐失去自身的能力，即产生多次碰撞。
由于多次辐射中光子的能量不同，因此出现连续X射线谱。
30、什么是康普顿效应？在X射线与物质散射的实验中，被散射的X射线中，除了与入射X射线具有相同波长成分外，还有波长增加的部分出现，且这部分X射线的波长因散射角的不同而异。
这被称为康普顿效应。
31、康普顿散射与光电效应有何不同？光电效应中光子本身消失，能量完全转移给电子；康普顿散射中光子只是损失掉一部分能量。