原子物理简答题

1、α粒子在散射角很小时，发现卢瑟福公式与实验有显著偏离，这是什么原因引起的? 答：粒子散射的理论值是在“一次散射”的假定下得出的，而粒子通过金属箔，经过多个原子核附近，实际上经过多次散射。

至于实际观察到的较小的角，那是多次小角散射合成的结果。

既然都是小角散射，哪个也不能忽略，一次散射的理论就不适用了，所以，α粒子在散射角很小时，发现卢瑟福公式与实验有显著偏离。

2、请写出玻尔关于氢原子理论的三个基本假设
答：（1）核式模型+定态假设：电子绕原子核作圆周运动时，只能处在一些分立的稳定轨道上（定态轨道），而且具有稳定的能量，不产生辐射；
（2）频率条件：电子可以在不同定态轨道之间跃迁，会以电磁辐射形式吸收或发射能量； n m h E E υ=- (0.1)
（3）角动量量子化：电子的轨道角动量满足量子化条件：
mvr n =
(0.2)
3、量子化概念的大意
答：经典物理学中，对体系物理量变化的最小值没有限制，他们可以任意连续变化，但在量子力学中，物理量只能以不确定的大小一份一份的进行变化，具体有多大要随体系所处的状态而定。

这种物理量只能采取某些分离值的特征叫做量子化。

变化的最小份额称为量子。

4、弗兰克—赫兹实验证明了什么？
答：从弗兰克—赫兹实验可以看到，原子被激发到不同状态时，吸收一定数量的能量，这些数值不是连续的，足见原子的内部能量是量子化的，也就是说确实证实了原子能级的存在。

5、简单解释光电效应
答：：光电效应是光照射某些金属时能从表面释放出电子的效应。

产生的电子称为光电子，由光电子形成的电流叫光电流，使电子逸出某种金属表面所需的功称为该种金属的逸出功。

6、戴维逊—革末实验证明了电子具有什么性质？
答：戴维逊—革末实验证明了电子具有波动性，进一步证明了一切实物粒子都具有波动性。

//h p h mv λ== (0.3)
7、德布罗意假设是什么？动量p 的实物粒子的波长等于多少？波长为λ的光子，动量等于多少？
答：光在某些情况下具有波动性，另一些情况下具有微粒性，则实物粒子也具有波动性。

hv E = ， /p h λ=
//h p h mv λ== (0.4)
8、请说明什么是简并？
答：同一主量子数，不同角量子数和磁量子数，具有相同的能量，这种情况叫做能级的简并。

同一能及的各状态叫做简并态。

9、简述波函数的物理意义
答：由于实物粒子具有波动性，因此一个实物粒子都和一个波相联系，都可以用一个波动方程描述。

类似与弹性波的位移或电磁波的电场强度的一个量，称为波函数，用ψ表示。

玻恩认为，波函数的绝对值平方代表单位体积dV 中发现粒子的几率：dV t r 2),(ψ 所以，德布罗意波是一种几率波（概率波）。

10、简述泡利不相容原理
答：泡利不相容原理：在原子系统中，不能有两个电子处于同一运动状态，即不能有两个电子具有完全相同的量子数。

11、表达角动量的公式：
1)l p (0.5)
11),()2s p s == (0.6) 1),j p j l s ==± (0.7)
12、在外磁场中原子的附加能量E ∆与那些物理量有关？写出表达式。

答：在外磁场中原子的附加能量E ∆与磁量子数M ，玻尔磁子B μ以及磁场强度B 有关。

4B he E Mg B Mg B m μπ∆== (0.8)
n ：主量子数 1,2,3n =……标志电子运动区域的大小和能量的主要部分；
l ：轨道角量子数 0,1,2,l =……n-1共n 个值，标志电子轨道的形状及电子轨道角动量；
l m ：轨道磁量子数 0,1,2,,l m l =±±±……共21l +个值，标志电子轨道的取向；
s ：自旋量子数 12
s =
决定电子的自旋角动量； s m ：自旋磁量子数 12s m s =±=±，决定自旋角动量在磁场方向的投影。