原子物理学期末考试模拟试卷B参考答案

原子物理学期末考试模拟试卷B 参考答案

一．选择题(共11题, 共有30分 )

1.B ----(3分)

2.C ----(3分)

3.C ----(2分)

4.C (由∆L =±01,；∆J =±01,，0→0除外可得) 。----(3分)

5.B ----(2分)

6.A ----(3分)

7.B ----(3分)

8.C ----(3分)

9.C ----(3分)

10.B ----(3分)

11.D ----(2分)

二．填空题(共8题, 共有30分 ) 1.2/122/122/32/12

2P 2S P 2S →→n n

。 （各1.5分）----(3分)

2.11.⨯1010Hz ----(5分)

3.22.8 ----(3分)

4.15；432S ；4；4；2（每空1分）。 ----(5分)

5.单；三；五。 ----(3分)

6.同位素 （1.5分）; 同量异位素 (1.5分)。 ----(3分)

7.正 (1分)； r 0A 1/3 (2分)； 核子数A (1分)； 均相同 (1分)。 ----(5分)

8.938 ----(3分)

三．计算题(共4题, 共有40分 ) 1.解:：

L=2, M L =±±210,, ∴L z =0,,2 ±±

|L |2=L(L+1) 2

=62 L zmax =2 L zmin =0.

又：|L |2=L z 2+L y 2+L x 2 ∴ L x 2+L y 2=|L |2-L z 2 ( 2分) (1) (L x 2+L y 2) min =|L |2-L zmax 2=（6-4）222 = ( 2分) (2) (L x 2+L y 2) max =|L |2-L zmin 2=(6-0) 2

=6 2

( 2分) (3) L=2 ,M L =1 ,即L z =

则L z 2+L y 2=|L |2-L z 2=(6-1) 2 =52 ( 2分) (4) 从这里只能确定L x 2+L y 2的值,而不能确定L x 和L y 的值. ( 2分)

----(10分) 2.解::

波长为300nm 的单个光子的能量为

,J 106.6J 10

00.3100.3106.619

7

834---⨯=⨯⨯⨯⨯===λhc hv E (2分) 所以光子数通量为

21419

14

m s 105.410

6.6103----⨯=⨯⨯==E I N (3分) ----(5分)

3.解:：

(1) 能级图 (5分) 基态3s3s 1S 0； 3s3p 1P 1, 3P 2,1,0； 3s4s 1S 0，3S 1；

3s4p 11P ，3210P ,,； (4分) (2) 范例 (6分)

允许跃迁如：31110s3p P 3s3s S →；

禁戒跃迁如：3s4p P 3s3p P 1

11

1→（因

反常塞曼效应如：

3s4s S 3s3p P 3131→；

正常塞曼效应如：3s4p P 3s4s S 1110→

----(15分)

4.解:：

(1) ()σθθ=⎛⎝ ⎫

⎭⎪-a 42

2

4sin

()a r m =m i n

()()σθθ=⎡⎣⎢⎢⎤⎦

⎥⎥-r m m i n s i n 422

4 (4分)

1

P 1

3s4p

3s4s 1

S 0

1

P 1

3s3p

3s3s 1

S 0

正常

禁戒

允许

3P

13

P 23P 0

3s4p

3s4s 3s3p

3

S 1

3

P 13P

3

P 2

反常

=⎛⎝ ⎫⎭⎪⎛⎝ ⎫

⎭

⎪

=⨯-40412161024

3.fm 2/sr=16b/sr (1分)

(2)

()[]2

90π︒=b σ

()

()2/90min m r b =︒

()2

m i n 2π⎥⎦

⎤

⎢⎣⎡=m r σ (4分)

=⨯⎛⎝ ⎫

⎭

⎪=⨯31440213102

3..fm 2=13b (1分)

----(10分)