原子物理学习题
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.
原子物理学练习题

1. 类氢离子的电离能与氢原子电离能是相同的。
2. 碱金属原子光谱的主线系是三线结构。
3. 在原子核反应中,反应前后的总角动量是守恒的。
4. 原子核磁矩在外磁场中的分量是(βI Ig )。
5. 硅原子在基态时,n=1、n=2壳层和3s 次壳层都填满,3p 次壳层填了2个电子。
6. 按照泡利原理,原子的N 壳层最多可以容纳10个电子。
7. X 射线标识谱的L 线系是L 壳层以外的内层电子跃迁到L 壳层空位上形成的。
8. 处于2/32P 状态的原子角动量在外磁场中的最大分量是 2。
9. 史特恩—盖拉赫实验证明原子具有磁矩。
10. 原子核的结合能是将原子核拆散为自由核子时所放出的能量。
11. 核力是短程力。
12. 描述电子状态的四个量子数是s m j l n ,,,。
13. 原子核发生α衰变时,原子在周期表中的位置向后退了2位。
14. 原子核自高能态向低能态跃迁时一定放出γ光子。
15. 镎系()Pu 24192经过连续十三次衰变,最后稳定到Bi 20783。
16. 原子核反应过程中质量和总能量是守恒的。
17. 介子和重子都只参与弱相互作用和强相互作用。
18. 质量相同的轻核聚变和重核裂变所放出的能量是相同的。
1. 原子核外电子在核的库仑场中绕核运动辐射能量。
2. 碱金属原子光谱的第一辅线系是三线结构。
3. 夫朗克—赫兹实验证明了原子体系能量是量子化的。
4. 磁量子数J M 表征在外磁场作用下电子轨道在空间的可能取向。
5. 原子核磁矩在外磁场中的分量是(βI I g M )。
6. 按照泡利原理l 次壳层最多可以填()1+l 个电子。
7. 基态时n=1、n=2、 n=3壳层填满,且4s 次壳层填了二个电子的原子是镍原8. 描述电子状态的四个量子数是s l m m l n ,,,。
9. 处于53G 状态的原子角动量在外磁场中的最大分量是 3。
10. 核力是强相互作用力。
11. γ射线有最大的贯穿本领和最小的电离作用。
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。
原子物理学习题

原子物理学习题第一章 原子的核式结构1.选择题:(1)原子半径的数量级是:A .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A. 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)进行卢瑟福理论实验验证时发现小角散射与实验不符这说明:A. 原子不一定存在核式结构B. 散射物太厚C. 卢瑟福理论是错误的D. 小角散射时一次散射理论不成立(4)用相同能量的α粒子束和质子束分别与金箔正碰,测量金原子核半径的上限. 问用质子束所得结果是用α粒子束所得结果的几倍?A. 1/4 B . 1/2 C . 1 D. 2(5)动能E K =40keV 的α粒子对心接近Pb(z=82)核而产生散射,则最小距离为(m ):A.5.91010-⨯B.3.01210-⨯C.5.9⨯10-12D.5.9⨯10-14(6)如果用相同动能的质子和氘核同金箔产生散射,那么用质子作为入射粒子测得的金原子半径上限是用氘核子作为入射粒子测得的金原子半径上限的几倍?A.2B.1/2C.1 D .4(7)在金箔引起的α粒子散射实验中,每10000个对准金箔的α粒子中发现有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α粒子会有多少?A. 16B..8C.4D.2(8)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.1:8(9)在α粒子散射实验中,若把α粒子换成质子,要想得到α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α粒子的相同; B .质子的能量与α粒子的相同;C .质子的速度是α粒子的一半;D .质子的能量是α粒子的一半(a)不辐射可见光的物体;(b)不辐射任何光线的物体;(c)不能反射可见光的物体;(d)不能反射任何光线的物体;(e)开有小孔空腔.3.计算题:(1)当一束能量为4.8Mev 的α粒子垂直入射到厚度为4.0×10-5cm 的金箔上时探测器沿20°方向上每秒记录到2.0×104个α粒子试求:①仅改变探测器安置方位,沿60°方向每秒可记录到多少个α粒子?②若α粒子能量减少一半,则沿20°方向每秒可测得多少个α粒子?③α粒子能量仍为4.8MeV,而将金箔换成厚度的铝箔,则沿20°方向每秒可记录到多少个α粒子?(ρ金=19.3g/cm 3 ρ铅=27g /cm 3;A 金=179 ,A 铝=27,Z 金=79 Z 铝=13)(2)试证明:α粒子散射中α粒子与原子核对心碰撞时两者之间的最小距离是散射角为900时相对应的瞄准距离的两倍.(3)10Mev 的质子射到铜箔片上,已知铜的Z=29, 试求质子散射角为900时的瞄准距离b 和最接近于核的距离r m .(4)动能为5.0MeV 的α粒子被金核散射,试问当瞄准距离分别为1fm 和10fm 时,散射角各为多大?(5)假设金核半径为7.0fm ,试问:入设质子需要多大能量,才能在对头碰撞时刚好到达金核表面?(6)在α粒子散射实验中,如果用银箔代替金箔,二者厚度相同,那么在同样的偏转方向,同样的角度间隔内,散射的α粒子数将减小为原来的几分之几?银的密度为10.6公斤/分米3,原子量为108;金的密度为19.3公斤/分米3,原子量197。
原子物理学习题(参考答案)

【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。
Z Z e2 dN 1 2 sin 4 ( ) Nnt ( 1 2 2 ) 2 2 4 0 2Mv 解:由 d 可得散射角 90 的α 粒子数为
2
1 ) 180 0 sin 2
5.06 10 14 m
α 粒子与 7Li 核对心碰撞的最小距离(考虑质心系运动)
rm
1 4 0 1 4 0 1 4 0
Z1 Z 2 e 2 (1 v 2 Z1 Z 2 e 2 (1 2 Ec
2
1 sin 1 sin
2
)
2
原子物理学习题 一、选择10-8m ; C C、10-10m ;
D、10-13m 。 C
(2)原子核式结构模型的提出是根据 粒子散射实验中 A、绝大多数 粒子散射角接近 180 ; C、以小角散射为主也存在大角散射;
B、 粒子只偏 2 ~3 ; D、以大角散射为主也存在小角散射。
散射角 60 的α 粒子数
N dN (
1 4 0
) 2 Nnt (
Z1 Z 2 e 2 2 ) 2Mv 2
180
1 sin
4
2
d
散 射 角
60 的 α 粒子数与散 (
α 【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
原子物理试题及答案

原子物理试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 原子物理学中,下列哪个单位不是能量的单位?A. 焦耳(J)B. 电子伏特(eV)C. 千克(kg)D. 卡路里(cal)答案:C2. 根据玻尔模型,氢原子的能级是量子化的,这意味着:A. 电子只能在特定的轨道上运动B. 电子可以在任何轨道上运动C. 电子的运动是连续的D. 电子的运动是随机的答案:A3. 以下哪个粒子不带电?A. 质子B. 中子C. 电子D. 正电子答案:B4. 放射性衰变过程中,哪种类型的衰变不涉及中子数的变化?A. α衰变B. β衰变C. γ衰变D. 电子俘获答案:C5. 光电效应中,光电子的最大动能与入射光的频率之间的关系是:A. 正比关系B. 反比关系C. 无关D. 非线性关系答案:A6. 康普顿散射现象表明光具有:A. 波动性B. 粒子性C. 波动性和粒子性D. 既非波动性也非粒子性答案:B7. 根据泡利不相容原理,一个原子轨道中最多可以容纳的电子数是:A. 1B. 2C. 3D. 4答案:B8. 原子核的结合能是指:A. 将原子核分裂成单个核子所需的能量B. 将单个核子结合成原子核所需的能量C. 原子核内部核子之间的相互作用能D. 原子核的总质量与组成它的核子质量之和的差值答案:B9. 穆斯堡尔效应可以用来研究:A. 原子核的自旋B. 晶体的晶格结构C. 原子核的能级跃迁D. 原子核的电荷分布答案:C10. 以下哪种现象不属于核反应?A. 核裂变B. 核聚变C. 核衰变D. 核磁共振答案:D二、填空题(每题2分,共20分)11. 根据德布罗意假设,物质波的波长λ与动量p之间的关系是:λ = _______。
答案:h/p12. 原子核的比结合能是指 _______ 与 _______ 的比值。
答案:结合能/核子数13. 核反应方程中,质量数和电荷数必须守恒,这被称为_______。
答案:核反应的四维守恒定律14. 放射性同位素的半衰期是指 _______ 的时间。
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。
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原子物理学习题第一章 原子的核式结构1.选择题:(1)原子半径的数量级是:A .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A. 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)进行卢瑟福理论实验验证时发现小角散射与实验不符这说明:A. 原子不一定存在核式结构B. 散射物太厚C. 卢瑟福理论是错误的D. 小角散射时一次散射理论不成立(4)用相同能量的α粒子束和质子束分别与金箔正碰,测量金原子核半径的上限. 问用质子束所得结果是用α粒子束所得结果的几倍?A. 1/4 B . 1/2 C . 1 D. 2(5)动能E K =40keV 的α粒子对心接近Pb(z=82)核而产生散射,则最小距离为(m ):A.5.91010-⨯B.3.01210-⨯C.5.9⨯10-12D.5.9⨯10-14(6)如果用相同动能的质子和氘核同金箔产生散射,那么用质子作为入射粒子测得的金原子半径上限是用氘核子作为入射粒子测得的金原子半径上限的几倍?A.2B.1/2C.1 D .4(7)在金箔引起的α粒子散射实验中,每10000个对准金箔的α粒子中发现有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α粒子会有多少?A. 16B..8C.4D.2(8)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.1:8(9)在α粒子散射实验中,若把α粒子换成质子,要想得到α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α粒子的相同; B .质子的能量与α粒子的相同;C .质子的速度是α粒子的一半;D .质子的能量是α粒子的一半(a)不辐射可见光的物体;(b)不辐射任何光线的物体;(c)不能反射可见光的物体;(d)不能反射任何光线的物体;(e)开有小孔空腔.3.计算题:(1)当一束能量为4.8Mev 的α粒子垂直入射到厚度为4.0×10-5cm 的金箔上时探测器沿20°方向上每秒记录到2.0×104个α粒子试求:①仅改变探测器安置方位,沿60°方向每秒可记录到多少个α粒子?②若α粒子能量减少一半,则沿20°方向每秒可测得多少个α粒子?③α粒子能量仍为4.8MeV,而将金箔换成厚度的铝箔,则沿20°方向每秒可记录到多少个α粒子?(ρ金=19.3g/cm 3 ρ铅=27g /cm 3;A 金=179 ,A 铝=27,Z 金=79 Z 铝=13)(2)试证明:α粒子散射中α粒子与原子核对心碰撞时两者之间的最小距离是散射角为900时相对应的瞄准距离的两倍.(3)10Mev 的质子射到铜箔片上,已知铜的Z=29, 试求质子散射角为900时的瞄准距离b 和最接近于核的距离r m .(4)动能为5.0MeV 的α粒子被金核散射,试问当瞄准距离分别为1fm 和10fm 时,散射角各为多大?(5)假设金核半径为7.0fm ,试问:入设质子需要多大能量,才能在对头碰撞时刚好到达金核表面?(6)在α粒子散射实验中,如果用银箔代替金箔,二者厚度相同,那么在同样的偏转方向,同样的角度间隔内,散射的α粒子数将减小为原来的几分之几?银的密度为10.6公斤/分米3,原子量为108;金的密度为19.3公斤/分米3,原子量197。
(7)能量为3.5MeV 的细α粒子束,射到单位面积质量为1.05×10-2kg /m 2的银箔上,如题图所示。
α粒子与银箔表面成60º角,在离α入射线成θ=20º的方向上,离银箔散射区距离L=0。
12米处放一窗口面积为6.0×10-5m 2的计数器。
测得散射进此窗口的α粒子是全部入射α粒子的百分之29,若已知银原子量为107.9,试求银的核电核数Z 。
第二章 玻尔氢原子理论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:A .n-1B .n(n-1)/2C .n(n+1)/2D .n(2)氢原子光谱赖曼系和巴耳末系的系线限波长分别为:A.R/4 和R/9B.R 和R/4C.4/R 和9/RD.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:A .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:A .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0a 的数值是:A.5.291010-⨯mB.0.529×10-10mC. 5.29×10-12mD.529×10-12m (6)根据玻尔理论,若将氢原子激发到n=5的状态,则:A.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(7)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.13.6B.12.09C.10.2D.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计数器 窗口银箔L 200600 α线?A.1B.6C.4D.3(9)氢原子光谱由莱曼、巴耳末、帕邢、布喇开系…组成.为获得红外波段原子发射光谱,则轰击基态氢原子的最小动能为:A .0.66 eV B.12.09eV C.10.2eV D.12.57eV(10)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 .3 B.10 C.1 D.4(11)有速度为1.875m/s 106⨯的自由电子被一质子俘获,放出一个光子而形成基态氢原子,则光子的频率(Hz )为:A .3.3⨯1015; B.2.4⨯1015 ; C.5.7⨯1015; D.2.1⨯1016.(12)按照玻尔理论基态氢原子中电子绕核运动的线速度约为光速的:A.1/10倍B.1/100倍 C .1/137倍 D.1/237倍(13)玻尔磁子B μ为多少焦耳/特斯拉?A .0.9271910-⨯ B.0.9272110-⨯ C. 0.9272310-⨯ D .0.9272510-⨯(14)已知一对正负电子绕其共同的质心转动会暂时形成类似于氢原子的结构的“正电子素”那么该“正电子素”由第一激发态跃迁时发射光谱线的波长应为:A .3∞R /8 B.3∞R /4 C.8/3∞R D.4/3∞R(15)象μ-子(带有一个单位负电荷)通过物质时,有些在核附近的轨道上将被俘获而形成μ-原子,那么μ-原子基态轨道半径与相应的电子轨道半径之比为(μ-子的质量为m=206m e )A.1/206B.1/(206)2C.206D.2062(16)电子偶素是由电子和正电子组成的原子,基态电离能量为:A.-3.4eVB.+3.4eVC.+6.8eVD.-6.8eV(17)根据玻尔理论可知,氦离子H e +的第一轨道半径是:A .20a B. 40a C. 0a /2 D. 0a /4(18)一次电离的氦离子 H e +处于第一激发态(n=2)时电子的轨道半径为:A.0.53⨯10-10mB.1.06⨯10-10mC.2.12⨯10-10mD.0.26⨯10-10m(19)假设氦原子(Z=2)的一个电子已被电离,如果还想把另一个电子电离,若以eV 为单位至少需提供的能量为:A .54.4 B.-54.4 C.13.6 D.3.4(20)在H e +离子中基态电子的结合能是:A.27.2eVB.54.4eVC.19.77eVD.24.17eV(21)夫—赫实验的结果表明: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(22)夫—赫实验使用的充气三极管是在:A.相对阴极来说板极上加正向电压,栅极上加负电压;B.板极相对栅极是负电压,栅极相对阴极是正电压;C.板极相对栅极是正电压,栅极相对阴极是负电压;D.相对阴极来说板极加负电压,栅极加正电压(23)处于基态的氢原子被能量为12.09eV 的光子激发后,其轨道半径增为原来的A .4倍 B.3倍 C.9倍 D.16倍(24)氢原子处于基态吸收1λ=1026Å的光子后电子的轨道磁矩为原来的( )倍:A .3; B. 2; C.不变; D.92.简答题:(1)19世纪末经典物理出现哪些无法解决的矛盾?(2)用简要的语言叙述玻尔理论,并根据你的叙述导出氢原子基态能量表达式.(3)写出下列物理量的符号及其推荐值(用国际单位制):真空的光速、普朗克常数、玻尔半径、玻尔磁子、玻尔兹曼常数、万有引力恒量.(4)解释下列概念:光谱项、定态、简并、电子的轨道磁矩、对应原理.(5)简述玻尔对原子结构的理论的贡献和玻尔理论的地位与不足.(6) 波尔理论的核心是什么?其中那些理论对整个微观理论都适用?(7) 为什么通常总把氢原子中电子状态能量作为整个氢原子的状态能量?(8) 对波尔的氢原子在量子态时,势能是负的,且数值大于动能,这意味着什么?当氢原子总能量为正时,又是什么状态?(9)为什么氢原子能级,随着能量的增加,越来越密?(10)分别用入射粒子撞击氢原子和氦粒子,要使它们在量子数n 相同的相邻能级之间激发,问在哪一种情况下,入射粒子必须具有较大的能量?(11)当原子从一种状态跃迁到另一种状态时,下列物理量中那些是守恒的?总电荷,总电子数,总光子数,原子的能量,总能量,原子的角动量,原子的线动量,总线动量.(12)处于n=3的激发态的氢原子(a)可能产生多少条谱线?(b)能否发射红外线?(c)能否吸收红外线?(13) 有人说:原子辐射跃迁所相应的两个状态能量相差越大,其相应的辐射波长越长,这种说法对不对?(14) 具有磁矩的原子在横向均匀磁场和横向非均匀磁场中运动时有什么不同?(15) 要确定一个原子的状态,需要哪些量子数?(16) 解释下述的概念或物理量,并注意它们之间的关系:激发和辐射;定态、基态、激发态和电离态;能级和光谱项:线系和线系限;激发能,电离能;激发电位、共振电位、电离电位;辐射跃迁与非辐射跃迁。
3.计算题:(1)单色光照射使处于基态的氢原子激发,受激发的氢原子向低能级跃迁时可能发出10条谱线.问:①入射光的能量为多少?②其中波长最长的一条谱线的波长为多少?(hc=12400eV ·Å)(2)已知一对正负电子绕共同质心转动会形成类似氢原子结构-正电子素.试求:①正电子素处于基态时正负电子间的距离;②n=5时正电子素的电离能(已知玻尔半径0a =0.529Å).(3)不计电子自旋当电子在垂直于均匀磁场B 的平面内运动时,试用玻尔理论求电子动态轨道半径和能级(提示: B v m E e n ⋅-=ϕμ221 ; n me 2 =ϕμ n p =ϕ) (4)氢原子巴尔末系的第一条谱线与He +离子毕克林系的第二条谱线(6→4)两者之间的波长差是多少?(R H =1.09678×10-3 Å, R He =1.09722×10-3 Å)(5)设氢原子光谱的巴耳末系的第一条谱线αH 的波长为αλ,第二条谱线βH 的波长为βλ,试证明:帕邢系的第一条谱线的波长为βαβαλλλλλ-=(6) 一个光子电离处于基态的氢原子,被电离的自由电子又被氦原子核俘获,形成处于2=n 能级的氦离子He +,同时放出波长为500nm 的光子,求原入射光子的能量和自由电子的动能,并用能级图表示整个过程.(7) 在天文上可观察到氢原子高激发态之间的跃迁,如108=n 与109=n 之间,请计算此跃迁的波长和频率.(8) He +离子毕克林系的第一条谱线的波长与氢原子的巴耳末系αH 线相近. 为使基态的He +离子激发并发出这条谱线,必须至少用多大的动能的电子去轰击它?(9) 试用光谱的精细结构常数表示处于基态的氢原子中电子的速度、轨道半径、氢原子的电离电势和里德伯常数.(10) 计算氢原子中电子从量子数为n 的状态跃迁到1-n 的状态时所发出谱线的频率.(11) 试估算一次电离的氦离子He +、二次电离的锂离子Li ++的第一玻尔轨道半径、电离电势、第一激发电势和赖曼系第一条谱线波长分别与氢原子的上述物理量之比值。