原子物理學(xué)試題

1、高校原子物理學(xué)試題試卷一、 選擇題1.分別用 MeV 的質(zhì)子和氘核（所帶電荷與質(zhì)子相同，但質(zhì)量是質(zhì)子的兩倍）射向金箔，它們與金箔原子核可能達到的最小距離之比為： .1/4;.1/2; . ;.2.處于激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍適時，可能發(fā)出的譜總數(shù)為：A.4;B.6;C.10;D.12.3.根據(jù)玻爾索末菲理論，n=4 時氫原子最扁橢圓軌道半長軸與半短軸之比為：A.1 ；B.2;C.3;D.4.4.f 電子的總角動量量子數(shù)j 可能取值為：A.1/2 ， 3/2;B.3/2 ，5/2;C.5/2，7/2;D.7/2， 9/2.5.碳原子（ C， Z 6）的基態(tài)譜項為A. 3PO ;B. 3P2;C.

2、3S1;D.1SO.6.測定原子核電荷數(shù)Z 的較精確的方法是利用A. 粒子散射實驗 ;B. x 射線標(biāo)識譜的莫塞萊定律;C.史特恩蓋拉赫實驗；D.磁譜儀 .7.要使氫原子核發(fā)生熱核反應(yīng)，所需溫度的數(shù)量級至少應(yīng)為（K ）A.10 7;B.105;C.1011;D.10 15.8.下面哪個粒子最容易穿過厚層物質(zhì)？A. 中子；B.中微子；C.光子；D. 粒子9.在（ 1） 粒子散射實驗， （2）弗蘭克赫茲實驗， （ 3）史特恩蓋拉實驗， （4）反常塞曼效應(yīng)中，證實電子存在自旋的有：A. （1），（2）;B.（3） ,（4） ;C.（2）,（4）;D. （1）,（ 3）.10.論述甲：由于堿金屬原子中

3、，價電子與原子實相互作用，使得堿金屬原子的能級對角量子數(shù)l 的簡并消除 . 論述乙： 原子中電子總角動量與原子核磁矩的相互作用，導(dǎo)致原子光譜精細結(jié)構(gòu). 下面判斷正確的是：A. 論述甲正確，論述乙錯誤;B.論述甲錯誤，論述乙正確;C.論述甲，乙都正確，二者無聯(lián)系；D.論述甲，乙都正確，二者有聯(lián)系.二、 填充題（每空2 分，共 20 分）1氫原子賴曼系和普芳德系的第一條譜線波長之比為（） .2兩次電離的鋰原子的基態(tài)電離能是三次電離的鈹離子的基態(tài)電離能的（）倍 .3被電壓 100 伏加速的電子的德布羅意波長為（）埃 .4鈉 D 1 線是由躍遷（）產(chǎn)生的 .5工作電壓為 50kV 的 X 光機發(fā)出的

4、X 射線的連續(xù)譜最短波長為（）埃 .6處于 4D 3/2 態(tài)的原子的朗德因子g 等于（）.7雙原子分子固有振動頻率為 f ，則其振動能級間隔為（） .8 Co 原子基態(tài)譜項為4F9/2，測得 Co 原子基態(tài)中包含8 個超精細結(jié)構(gòu)成分，則Co 核自旋 I= （） .9母核 A ZX 衰變?yōu)樽雍薡 的電子俘獲過程表示（）。10按相互作用分類，粒子屬于（）類 .三、 問答題（共10 分）1.（4 分）玻爾氫原子理論的定態(tài)假設(shè).2（ 3 分）何謂莫塞萊定律？3（ 3 分）原子核反應(yīng)的三階段描述.四、 計算題（ 50 分）1（ 10 分）一個光子電離處于基態(tài)的氫原子，被電離的電子重新和質(zhì)子結(jié)合成處于第一

5、激發(fā)態(tài)的氫原子，同時放出波長為 626 埃的光子 .求原入射光子的能量和自由電子動能 .2（10 分）鈉原子 3S 和 3P 譜項的量子虧損分別為 1.373 和 0.883.試確定鈉原子的電離能和第一激發(fā)電勢.（R=109735cm -1）3（ 10 分）試討論鈉原子漫線系的一條譜線（2D 3/22P1/2）在弱磁場中的塞曼分裂，作出能級分裂躍遷圖.22224（ 10 分） 11 Na 的半衰期為2.6 年 .試求 :(1) 平均壽命和衰變常數(shù);(2)5mg 11 Na 減少到 1mg 需要多長時間?(ln10=2.303,ln2=0.693)5 (10 分 )試計算中子與178 O 核發(fā)生

6、 (n,2n)反應(yīng)的反應(yīng)能和閾能 .178O168 O158O(M()=16.999130u,M()=15.994915u,M()=15.003071u,m n=1.008665u)試卷B(聊師)1. 粒子以速率 V 0 對心碰撞電荷數(shù)為 Z 的原子核， 粒子所能達到的離核的最小距離等于多少？2根據(jù)玻爾 索末菲理論，氫原子的主量子數(shù) n=3 時，電子可能有幾種不同形狀的軌道，它們相應(yīng)的軌道角動量，能量是否相等？3. 單電子原子關(guān)于 l ，j 的電偶極躍遷定則是什么？4基態(tài)為4F3/2 的釩原子，通過不均勻橫向磁場將分裂為幾束？基態(tài)釩原子的有效磁矩J 等于多少玻爾磁子B?5試求出磷（ P,Z=1

7、5） .氯 (Cl,Z=17) 原子基態(tài)電子組態(tài)和基態(tài)譜項.6 d 電子與 s 電子間為 LS 耦合，試求出可能合成的總軌道角動量PL 大小.0二、 1假定 1H 36Cl 分子的轉(zhuǎn)動常數(shù) B=10.7cm -1 ，試計算最低的兩個轉(zhuǎn)動能級的能量 (hc=12400eV A )2已知 59Co 的原子基態(tài)光譜項（僅與核外電子有關(guān)）為4F9/2，原子譜項的超精細結(jié)構(gòu)分裂為8 個成分。試確定 59Co 核的自旋 PI 的大小 .3維持鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件是什么？4強子的夸克模型認(rèn)為中子和介子是如何組成的？三一個動能為 3.0eV 的電子被氦核所俘獲， 并發(fā)出波長為2400 埃的光子 . 試問該電子被俘獲

8、到氦離子He+的哪個能級？試求 He +離子由該能級躍遷到 n=2 的能級發(fā)出光子的波長 .四 、 1 39Ca 可 發(fā) 生 + 衰 變 ， 試 求 出 所 放 出 的 + 粒 子 的 最 大 動 能 .(MCa=38.970711u,M 核 =38 。963709u,M ec2=0.511MeV)2用動能為的粒子轟擊，觀察到在方向上有動能為的質(zhì)子出射. 試寫出核反應(yīng)方程式，并確定該反應(yīng)的反應(yīng)能 .3He 原子單一態(tài) 1s3d1D 2 1s2p1P1 躍遷產(chǎn)生的譜線波長為6678.1 埃 . 在 B=1.2T 的磁場中發(fā)生塞曼效應(yīng). 試問： (1)在垂直于 B 的方向觀察時有幾條譜線？波長各為

9、多少？(2) 迎著 B 的方向觀察時有幾條譜線？波長0各為多少？（ hc=12400 eV A , B=5.79 10 15eV T-1）試卷C（山師）下列數(shù)據(jù)供答題時使用：e20組合數(shù) 4 0 =1.44MeV fm , hc=12400 eV A R hc=13.6ev , 78Li 原子質(zhì)量 mLi =7.016005u74Be 原子質(zhì)量 m7Be=7.016930u , H 原子質(zhì)量 mH=1007825u,中子質(zhì)量 mn=1.008665u, 1u=931.5MeV/c 2一、 根據(jù)基本粒子所參與的相互作用，可將基本粒子分為哪幾類？二、 試問 4.0MeV 的 粒子與金核（ Z=79

10、）對心碰撞時的最小距離是多少？三、 試計算原子處于2 D 3/2 態(tài)的總磁矩 J（以玻爾磁子 B 為單位） .四、 試確定填滿 n=2殼層的原子中，下列量子數(shù)相間的電子數(shù)：（ 1）ms=1/2; （2） ml =-1.五、 HCl 分子的遠紅外吸收光譜中，觀測到多條吸收譜線。 這些譜線的波數(shù)間隔近似，其平均值為20.68cm-1,試求該分子第一激發(fā)轉(zhuǎn)動態(tài)與轉(zhuǎn)動基態(tài)間的能量差。六、 已知594原子譜項的超精細結(jié)構(gòu)為8個成分.5927Co 的原子基態(tài)光譜項（僅與核外電子有關(guān)）為F1/2Co核的自旋 I七、 已知226222422688Ra、88Ra 和8He 的質(zhì)量分別為 226.025436u、

11、 222.017608u 和 4.002603u。試計算Ra 放出的粒子動能。八、試求73Li(p,n) 7 Be 的反應(yīng)能和閾能。九、 實驗發(fā)現(xiàn)，基態(tài)氫原子可吸收能量為12.7eV 的光子（.1）試問氫原子吸收光子后將被激發(fā)到哪個能態(tài)？（ 2）在能級圖上標(biāo)出受激發(fā)的氫原子向較低能級躍遷時可能發(fā)出幾條光譜線？(3)算出這幾條光譜線中波長最短的一條的波長 .中科院上海光機所（1999）原子物理與量子力學(xué)試題（原子物理部分85 分）1（15分）計算下列粒子的德布羅意波長： （1）10MeV 的光子；（2）動能為 10MeV 的電子；（3）動能為 10MeV 的中子（中子的靜止能量為940MeV ）

12、 .2（15分）（1）試寫出氖原子基態(tài)的電子組態(tài)，給出基態(tài)量子數(shù)：總角動量子數(shù)J、軌道量子數(shù) L 、自旋量子數(shù) S.（2）給出氖原子的最低一組激發(fā)態(tài)的電子組態(tài)及相應(yīng)狀態(tài)的量子數(shù)：L 、S、J.3（ 15分）對于氫原子、 Li +，認(rèn)為原子核是不動的，是根據(jù)玻爾模型計算：（1）前兩個玻爾軌道的半徑及電子在這些軌道上的速度； （ 2）電子在基態(tài)的動能和它的結(jié)合能； （3）發(fā)電勢及共振線（第一激發(fā)態(tài)與基態(tài)間的躍遷輻射） .4（ 10分）已知氫原子的巴爾末系及He+的畢克林系的線系限波數(shù)分別為：2741940m-1 和 2743059m -1，求電子與質(zhì)子的質(zhì)量之比 .5（ 15分）計算下列各原子核的

13、半徑：24He,10747 Ag,23892 U，設(shè)r01.45fm.6（ 15分）舉例說明原子物理在科技中的作用.臨沂師范學(xué)院物理系原子物理學(xué)期末考試試題（A 卷）一、論述題25 分，每小題5 分）1夫朗克赫茲實驗的原理和結(jié)論。2泡利不相容原理。3 X 射線標(biāo)識譜是如何產(chǎn)生的？4什么是原子核的放射性衰變？舉例說明之。5為什么原子核的裂變和聚變能放出巨大能量？二、（20 分）寫出鈉原子基態(tài)的電子組態(tài)和原子態(tài)。如果價電子被激發(fā)到4s 態(tài)，問向基態(tài)躍遷時可能會發(fā)出幾條光譜線？試畫出能級躍遷圖，并說明之。三、（15 分）對于電子組態(tài)3p4d，在 LS 耦合時，（1）寫出所有可能的光譜項符號；（ 2）

14、若置于磁場中，這一電子組態(tài)一共分裂出多少個能級？（3）這些能級之間有多少可能的偶極輻射躍遷？四、（20 分）鎘原子在 1D2 1P1 的躍遷中產(chǎn)生的譜線波長為6438 埃。當(dāng)鎘原子置于強度為2T 的均勻磁場中時發(fā)生塞曼效應(yīng)， 試計算譜線塞曼分裂中各分量的波長和它們之間的波長差，并畫出相應(yīng)的光譜躍遷圖。1999 FO ，并放出一個新粒子，寫出核反應(yīng)方程式；在實驗室坐標(biāo)系中，五、（1）（ 10 分）用中子打擊產(chǎn)生19這種核反應(yīng)發(fā)生時中子必須有的最小的能量是4.1MeV ，試求反應(yīng)能 Q 值（ 01 n ：1.008665u，9 F ：18.998405u）。（ 2）（ 10 分）已知235 U 的

15、核子的平均結(jié)合能為7.572MeV ，117 Sn及118 Sn 的核子的平均結(jié)合能為8.6MeV ，求 235 U 裂變?yōu)閮蓚€Sn 核時放出多少能量？平均一個核子釋放多少能量？臨沂師范學(xué)院物理系原子物理學(xué)期末考試試題（A 卷）標(biāo)準(zhǔn)答案和評分標(biāo)準(zhǔn)一、論述題 25 分，每小題5 分）1原理：加速電子與處于基態(tài)的汞原子發(fā)生碰撞非彈性碰撞，使汞原子吸收電子轉(zhuǎn)移的4.9eV 的能量躍遷到第一激發(fā)態(tài)。處第一激發(fā)態(tài)的汞原子返回基態(tài)時，發(fā)射2500 埃的紫外光。（ 3 分）結(jié)論：證明汞原子能量是量子化的，即證明玻爾理論是正確的。（2 分）2在費密子體系中不允許有兩個或兩個以上的費密子處于同一個量子態(tài)。（5

16、分）3內(nèi)殼層電子填充空位產(chǎn)生標(biāo)識譜。（5 分）4原子核自發(fā)地的發(fā)射射線的現(xiàn)象稱放射性衰變， （4 分）例子（略）（1 分）5因為中等質(zhì)量數(shù)的原子核的核子的平均結(jié)合能約為8.6MeV 大于輕核或重核的核子的平均結(jié)合能，故輕核聚變及重核裂變時能放出巨大能量。（5 分）二、（20 分）（ 1）鈉原子基態(tài)的電子組態(tài)1s22s22p6 3s；原子基態(tài)為2S1/2。（ 5 分）（ 2）價電子被激發(fā)到 4s 態(tài)向基態(tài)躍遷時可發(fā)出 4 條譜線。（ 6 分）（ 3）依據(jù)躍遷選擇定則l 1, j0, 1（3 分）能級躍遷圖為（6 分）42S1/232P3/232P1/232S1/2三、（15 分）（ 1）可能的原

17、子態(tài)為1P1，1D2，1F3；3P2， 1， 0， 3D3，2， 1， 3F4， 3， 2。 （ 7 分）（2）一共條 60 條能級。（5 分）（3）同一電子組態(tài)形成的原子態(tài)之間沒有電偶極輻射躍遷。（3 分）四、（ 20 分）單重態(tài)之間的塞曼分裂為正常塞曼效應(yīng)，相鄰譜線之間的波數(shù)差為一個洛侖茲單位146.6B2（5 分）0則得0.39 A（5 分）000和6437.6 A ，06437 A ， 6438.39 A（5 分）能級躍遷圖為（ 5分）1D21P10五、（1）（10 分） 01 n199F 198 O11 H（5 分）M 0QEmin M 0M 13.89MeV（5 分）（2）（10

18、分）一個235 U 共釋放 241.6MeV能量。（5 分）平均一個核子釋放1.036MeV 能量。（5 分）臨沂師范學(xué)院物理系原子物理學(xué)期末考試試題（B 卷）一、論述題25 分，每小題5 分）1玻爾理論的成功之處和局限性。2波函數(shù)及其物理意義。3泡利不相容原理。4 X 射線標(biāo)識譜是如何產(chǎn)生的？5什么是原子核的放射性衰變？舉例說明之。二、（20 分）當(dāng)處于基態(tài)的氫原子被12.3eV 光子激發(fā)后，被激發(fā)的氫原子可能產(chǎn)生幾條譜線？求出相應(yīng)譜線的頻率（用玻爾理論，不考慮電子自旋）三、（15 分）釔原子基態(tài)為2D ，用這種原子進行史特恩蓋拉赫實驗時，原子束分裂為4 束，求原子基態(tài)總磁矩及其在外磁場方向

19、上的投影（結(jié)果用玻爾磁子表示）四、（20 分）鎘原子在 1D2 1P1 的躍遷中產(chǎn)生的譜線波長為6438 埃。當(dāng)鎘原子置于強度為 2T的均勻磁場中時發(fā)生塞曼效應(yīng)， 試計算譜線塞曼分裂中各分量的波長和它們之間的波長差，并畫出相應(yīng)的光譜躍遷圖。五、（1）（ 10 分）為進行01 n199 F 198 O11 H的核反應(yīng)，在驗室坐標(biāo)系中，這種核反應(yīng)發(fā)生時中子必須119F9有的最小的能量是 4.1MeV ，試求反應(yīng)能 Q 值（ 0 n ：1.008665u ，： 18.998405 u）。（2）（ 10 分）已知235 U 的核子的平均結(jié)合能為7.572 MeV ，117 Sn 及118 Sn 的核子

20、的平均結(jié)合能為8.6MeV ，求235 U 裂變?yōu)閮蓚€ Sn 核放出的能量及平均一個核子釋放多少能量？臨沂師范學(xué)院物理系原子物理學(xué)期末考試試題（ B 卷）標(biāo)準(zhǔn)答案和評分標(biāo)準(zhǔn)一、論述題 25 分，每小題 5 分）1玻爾理論成功之處：定態(tài)的概念，能量量子化，輻射頻率法則，氫原子光譜五個線系的形成，為量子力學(xué)的建立奠定了基礎(chǔ)。 （3 分）局限性：沒有脫離經(jīng)典物理的框架，量子化條件的引入沒有嚴(yán)密的數(shù)學(xué)證明，不能解釋氫原子光譜的強度、寬度等，無法全面地描述原子現(xiàn)象。 （ 2 分）2微觀粒子狀態(tài)用波函數(shù)r ,t描寫，一般情況下波函數(shù)是復(fù)數(shù)。（2 分） r , t2波函數(shù)模的平方表示 t 時刻在 x xdx

21、, y y dy, z zdz 區(qū)間單位體元內(nèi)發(fā)現(xiàn)粒子的幾率。（3 分）3在費密子體系中不允許有兩個或兩個以上的費密子處于同一個量子態(tài)。（5 分）4內(nèi)殼層電子填充空位產(chǎn)生標(biāo)識譜。（5 分）5原子核自發(fā)地的發(fā)射、 、射線的現(xiàn)象稱放射性衰變， （4 分）例子（略）（ 1 分）二、（20 分）基態(tài)的氫原子被12.3eV 光子激發(fā)后，躍遷到 n3 的能級。（5 分）被激發(fā)的氫原子可能產(chǎn)生3 條譜線，相應(yīng)譜線的頻率分別是1 2.918 1015 Hz,22.46 1015 Hz,34.571015 Hz 。（15 分）12132 j 1 4 束，由此得j三、（ 15 分）（ 1）基態(tài)2D 的釔原子束在外

22、磁場中分裂為2，由2D 得13L 2,Sg2 ，求得5。（5分）ge3 15JPJ10B（2）2me。（5 分）Jzg e PJzgM Je9, 3,3,9B（3）2me2me10 10 10 10。 （5分）四、（ 20分）單重態(tài)之間的塞曼分裂為正常塞曼效應(yīng)，相鄰譜線之間的波數(shù)差為一個洛侖茲單位1246.6B0（ 5 分）；則得0.39 A （5 分）000和 6437.6 A ，06437 A ，6438.39 A（5 分）能級躍遷圖為（ 5分）1D21P10五、（1）（10 分） 01 n199F 198 O11 HQEminM 03.89MeVM 0M 1（10 分）（2）（10 分）

23、一個235 U 共釋放 241.6MeV能量。（5 分）平均一個核子釋放1.036MeV 能量。（5 分）原子物理學(xué)試題（ A 卷）一、選擇題（每小題 3分，共 30 分）1在同一粒子源和散射靶的條件下觀察到粒子被散射在 90°和 60°角方向上單位立體角內(nèi)的粒子數(shù)之比為：A4:1B.2 :2C.1:4D.1:82欲使處于激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)出H 線，則至少需提供多少能量（eV ） ?A.13.6B.12.09C.10.2D.3.43已知鋰原子光譜主線系最長波長為6707 埃，輔線系線系限波長為3519 埃，則 Li 原子的電離電勢為：A 5.38VB.1.85VC.3.53V

24、D.9.14V4試判斷原子態(tài)：1s1s3S1,1s2p3P2,1s2p1D 1, 2s2p3P2 中下列哪組是完全存在的？A. 1s1s3S11s2p3P22s2p3P2B .1s2p3P21s2p1 D1C. 1s2p3P22s2p3P2D.1s1s3S12s2p3P21s2p1D 15原子在 6G3/2 狀態(tài) ,其有效磁矩為：15A 3515BB. 0；C. 2BB；D.26氖原子的電子組態(tài)為1s2 2s22p6,根據(jù)殼層結(jié)構(gòu)可以判斷氖原子基態(tài)為：. ；. ； . ； . .7原子發(fā)射倫琴射線標(biāo)識譜的條件是：.原子外層電子被激發(fā)；.原子外層電子被電離；.原子內(nèi)層電子被移走；.原子中電子自旋

25、軌道作用很強。8設(shè)原子的兩個價電子是p 電子和 d 電子 ,在耦合下可能的原子態(tài)有：A.4個；B.9個；C.12 個 ；D.15 個。9發(fā)生 +衰變的條件是A.M(A,Z) M(A,Z 1) me;B.M(A,Z) M(A,Z 1) 2me;C. M(A,Z) M(A,Z 1);D. M(A,Z) M(A,Z 1) 2me10既參與強相互作用，又參與電磁相互作用和弱相互作用的粒子只有：A.強子 ;B. 重子和規(guī)范粒子 ;C.介子和輕子 ;D.介子和規(guī)范粒子二、填空題（每題4 分，共 20 分）1原子核式結(jié)構(gòu)模型的提出是根據(jù)粒子散射實驗中粒子的 _ 。2夫赫實驗的結(jié)果表明_。3如果原子處于2P1

26、/2 態(tài) ,它的朗德因子g 值為 _。85436 Kr 樣品的原子核數(shù) N 0 在 18 年中衰變到原來數(shù)目的1/3, 再過 18 年后幸存的原子核數(shù)為 _。5碳原子基態(tài)的電子組態(tài)和原子態(tài)分別是_。三、（10 分）用簡要的語言敘述玻爾理論，并根據(jù)你的敘述導(dǎo)出氫原子基態(tài)能量表達式。四、（15 分）已知：1.35 ,p0.860.01 ,求鈉原子的電離電勢 .s, d若不考慮精細結(jié)構(gòu)， 則鈉原子自3D 態(tài)向低能級躍遷時， 可產(chǎn)生幾條譜線？是哪兩個能級間的躍遷？各對應(yīng)哪個線系的譜線？若考慮精細結(jié)構(gòu)，則如何？五、（10 分）解釋 Cd 的 6438 埃的紅光 (1 D21P1)在外磁場中的正常塞曼效應(yīng)

27、，并畫出相應(yīng)的能級圖。六、（ 8 分）氦原子有兩個價電子 ,基態(tài)電子組態(tài)為1s1s 若其中一個電子被激發(fā)到2p 態(tài),由此形成的激發(fā)態(tài)向低能級躍遷時有多少種可能的光譜躍遷？畫出能級躍遷圖.七、（ 7 分）用粒子轟擊141717N 原子核，生成8O原子核。試計算核反應(yīng)能和閾能。 已知： 1H ：1.007825u,42He： 4.002603u, 147 N： 14.003074u， 178O：16.999133。原子物理學(xué)試題（ A 卷）標(biāo)準(zhǔn)答案和評分標(biāo)準(zhǔn)一、選擇題（每小題3 分，共 30 分）CBACBCCCDA二、填空題（每題4 分，共 20 分）1大角散射2原子能量量子化32/34 N0/

28、9 5 1s22s22p23P0三、（10 分）玻爾假設(shè)：定態(tài)假設(shè)、頻率條件、軌道角動量量子化假設(shè)5 分12mee4E122氫原子基態(tài)的能量405 分四、（15 分）已知：s 1.35 ,p0.86, d 0.01 ,鈉原子的電離電勢Rhc5.14VU2 e3 s5 分若不考慮精細結(jié)構(gòu)，則鈉原子自3D 態(tài)向低能級躍遷時躍遷選擇定則l 1, 可發(fā)出3 條譜線，其中主線系一條：遷圖如下。3S 3P ；銳線系一條：3P 4S ；漫線系一條：3P 3D ，能級躍5 分考慮精細結(jié)構(gòu)，則鈉原子自3D 態(tài)向低能級躍遷時可發(fā)出7 條譜線。5 分依據(jù)躍遷選擇定則l 1,j 0, 1 ，能級躍遷圖如下。32D5/

29、23D23 D3/24S42S1/23P32P3/232P1/23S32S1/2不考慮精細結(jié)構(gòu)考慮精細結(jié)構(gòu)五、（ 10 分）單重態(tài)之間的塞曼分裂為正常塞曼效應(yīng)，相鄰譜線之間的波數(shù)差為一個洛侖茲單位146.6B02，則得0.39 A（5 分）000和6437.6 A ，06437 A ，6438.39 A能級躍遷圖為（ 5分）1D21P10六、（ 8 分）氦原子有兩個價電子,基態(tài)電子組態(tài)為1s1s 若其中一個電子被激發(fā)到2p 態(tài),由此形成的激發(fā)態(tài)向低能級躍遷時有3 種可能的光譜躍遷。3 分3 P0S0,L1,J0,1依據(jù)躍遷選擇定則3P1能級躍遷圖如下。5 分1SO3P23 S11S0七、（7

30、分）用粒子轟擊147N 原子核，生成178O 原子核。 147N + 42He p + 178 O已知： 11H ：1.007825u, 42He： 4.002603u, 147N： 14.003074u，178O：16.999133。核反應(yīng)能4 分Q M NMM HM Oc218.00567718.006958 c20.001281c21.18MeVE閾Q M NM1.181441.53MeV核反應(yīng)閾能M N143 分原子物理學(xué)試題（ B 卷）一、選擇題（每小題3 分，共 30 分）1原子核式結(jié)構(gòu)模型的提出是根據(jù)粒子散射實驗中A. 絕大多數(shù)粒子散射角接近 180B.粒子只偏 23C.以小角散

31、射為主也存在大角散射D.以大角散射為主也存在小角散射2欲使處于激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)出H 線，則至少需提供多少能量（ eV ） ?A.13.6B.12.09C.10.2D.3.412.263基于德布羅意假設(shè)得出的公式V? 的適用條件是：A. 自由電子，非相對論近似B. 一切實物粒子，非相對論近似C.被電場束縛的電子，相對論結(jié)果D.帶電的任何粒子，非相對論近似4氫原子光譜形成的精細結(jié)構(gòu)（不考慮藍姆移動）是由于：A. 自旋軌道耦合B.相對論修正和原子實極化、軌道貫穿C.自旋軌道耦合和相對論修正D. 原子實極化、軌道貫穿、自旋軌道耦合和相對論修正5設(shè)原子的兩個價電子是p 電子和 d 電子 ,在耦合下可能的

32、原子態(tài)有：A.4 個B.9 個C.12 個D.15 個6某原子處于4D 1/2 態(tài),若將其放于弱磁場中 ,則能級分裂為：A.2 個；B.9 個；C.不分裂；D.4 個7氬（ 18）原子基態(tài)的電子組態(tài)及原子態(tài)是：.1s22s22p63s23p6 1S0 .1s22s22p6 p63d83P0.1s22s22p63p8 1S0. 1s22s2 2p6 3p43d22D1/28原子發(fā)射倫琴射線標(biāo)識譜的條件是：.原子外層電子被激發(fā).原子外層電子被電離.原子內(nèi)層電子被移走.原子中電子自旋軌道作用很強9原子核平均結(jié)合能以中等核最大, 其值大約為10發(fā)生+衰變的條件是A.M(A,Z) M(A,Z 1) me

33、B.M(A,Z) M(A,Z1) 2meC. M(A,Z)M(A,Z 1)D. M(A,Z) M(A,Z1) 2me二、簡述題（每小題2 分，共20 分）1什么是電子？2波恩對波函數(shù)作出什么樣的解釋？3堿金屬原子能級與軌道角量子數(shù)有關(guān)的原因是什么？造成堿金屬原子精細能級的原因是什么？4何謂衰變常數(shù)、半衰期、平均壽命？5基本粒子按其相互作用可分為幾類？三、（ 15 分）不計電子自旋當(dāng)電子在垂直于均勻磁場B 的平面內(nèi)運動時 ,試用玻爾理論求電子動態(tài)軌道半徑和能級。四、（10 分）寫出鈉原子基態(tài)的電子組態(tài)和原子態(tài)。如果價電子被激發(fā)到 4s 態(tài)，問向基態(tài)躍遷時可能會發(fā)出幾條光譜線？試畫出能級躍遷圖，并

34、說明之。五、（15 分）鎘原子在 1D2 1P1 的躍遷中產(chǎn)生的譜線波長為6438 埃。當(dāng)鎘原子置于強度為2T 的均勻磁場中時發(fā)生塞曼效應(yīng)， 試計算譜線塞曼分裂中各分量的波長和它們之間的波長差，并畫出相應(yīng)的光譜躍遷圖。 ）六、（10 分）用中子打擊199 F 產(chǎn)生9 O ，并放出一個新粒子，寫出核反應(yīng)方程式；在實驗室坐標(biāo)系中，這1919 F種核反應(yīng)發(fā)生時中子必須有的最小的能量是4.1MeV ，試求反應(yīng)能 Q 值（ 0 n ：1.008665u，：18.998405u）。原子物理學(xué)試題（ B 卷）標(biāo)準(zhǔn)答案和評分標(biāo)準(zhǔn)一、選擇題（每小題 3 分，共 30 分）DBACCCACDD二、簡述題（每小題4

35、 分，共 20 分）1從電子的屬性方面回答。（4 分）r ,t22波函數(shù)模的平方表示 t 時刻在 x xdx, y y dy, z zdz 區(qū)間單位體元內(nèi)發(fā)現(xiàn)粒子的幾率。（ 4 分）3堿金屬原子能級與軌道角量子數(shù)有關(guān)的原因是原子實的極化、價電子貫穿原子實。（ 2 分）。造成堿金屬原子精細能級的原因是價電子的自旋與軌道的相互作用。（3 分） dN dtTln 214N，。（4 分）5光子、輕子、強子（重子、介子）。（4 分）二、（15 分）設(shè)電子在均勻磁場中作勻速率圓周運動的半徑為r 、速度為 v ，則有mv2evBr（ 1）mvrn , (n1,2,)（2）rnn, (n1,2,)聯(lián)立求得eB

36、（6 分）EneB n, n1,2,m能量（4 分）三、（10 分）（ 1）鈉原子基態(tài)的電子組態(tài)1s22s22p6 3s；原子基態(tài)為 2S1/2。（ 2 分）（ 2）價電子被激發(fā)到4s 態(tài)向基態(tài)躍遷時可發(fā)出4 條譜線。（ 3 分）（ 3）依據(jù)躍遷選擇定則l 1,j0,1（2 分）能級躍遷圖為（3 分）42S1/232P3/232P1/232S1/2四、（ 15 分）單重態(tài)之間的塞曼分裂為正常塞曼效應(yīng)，相鄰譜線之間的波數(shù)差為一個洛侖茲單位146.6B02，則得0.39 A（5 分）000和6437.6 A ，06437 A ，6438.39 A（5 分）能級躍遷圖為（ 5分）1D21P10五、（

37、10 分） 01 n 199F198 O11 H（5 分）M 0QEmin M 0 M 13.89MeV（5 分）原子物理學(xué)試題（C 卷）一、選擇題（每小題3 分，共 30 分）1如果用相同動能的質(zhì)子和氘核同金箔產(chǎn)生散射,那么用質(zhì)子作為入射粒子測得的金原子半徑上限是用氘核子作為入射粒子測得的金原子半徑上限的幾倍？A.2B.1/2C.1D .42夫赫實驗的結(jié)果表明：A.電子自旋的存在B.原子能量量子化C.原子具有磁性D.原子角動量量子化12.263基于德布羅意假設(shè)得出的公式V? 的適用條件是：A. 自由電子，非相對論近似B. 一切實物粒子，非相對論近似C.被電場束縛的電子，相對論結(jié)果D.帶電的任

38、何粒子，非相對論近似4產(chǎn)生兩條鈉黃線的躍遷是：A.3 2P1/2 32S1/2 ,32P1/232S1/2B.3 2S1/232 P1/2 , 32S1/232 P3/2C.3 2D 3/2 32 P1/2,32D 3/2 32P3/2D.3 2D3/232 P1/2 , 32D 3/2 32P3/25泡利不相容原理說:A.自旋為整數(shù)的粒子不能處于同一量子態(tài)中B.自旋為整數(shù)的粒子能處于同一量子態(tài)中C.自旋為半整數(shù)的粒子能處于同一量子態(tài)中D.自旋為半整數(shù)的粒子不能處于同一量子態(tài)中6在正常塞曼效應(yīng)中，沿磁場方向觀察時將看到幾條譜線：A.0B.1C.2D.37氖原子的電子組態(tài)為1s22s22p6 ,

39、根據(jù)殼層結(jié)構(gòu)可以判斷氖原子基態(tài)為： . .8原子發(fā)射倫琴射線標(biāo)識譜的條件是：.原子外層電子被激發(fā).原子外層電子被電離.原子內(nèi)層電子被移走.原子中電子自旋軌道作用很強9已知鈉原子核23Na 基態(tài)的核自旋為I=3/2, 因此鈉原子基態(tài)32 S1/2 能級的超精細結(jié)構(gòu)為A.2 個B.4個C.3 個D.5 個10發(fā)生衰變的條件是A.M(A,Z) M(A,Z 1) meB.M(A,Z) M(A,Z 1)meC.M(A,Z) M(A,Z 1)D.M(A,Z) M(A,Z 1) 2m e二、簡述題（每小題4分，共 20分）1簡述玻爾對原子結(jié)構(gòu)的理論的貢獻和玻爾理論的地位與不足.2波恩對波函數(shù)作出什么樣的解釋

40、？3堿金屬原子能級與軌道角量子數(shù)有關(guān)的原因是什么？造成堿金屬原子精細能級的原因是什么？4保里不相容原理內(nèi)容是什么？5基本粒子按其相互作用可分為幾類？二、（10 分）當(dāng)處于基態(tài)的氫原子被12.3eV 光子激發(fā)后，被激發(fā)的氫原子可能產(chǎn)生幾條譜線？求出相應(yīng)譜線的頻率（用玻爾理論，不考慮電子自旋）三、（10 分）釔原子基態(tài)為 2D ，用這種原子進行史特恩蓋拉赫實驗時，原子束分裂為4 束，求原子基態(tài)總磁矩及其在外磁場方向上的投影（結(jié)果用玻爾磁子表示）四、（15 分）鎘原子在 1D2 1P1 的躍遷中產(chǎn)生的譜線波長為6438 埃。當(dāng)鎘原子置于強度為2T 的均勻磁場中時發(fā)生塞曼效應(yīng)， 試計算譜線塞曼分裂中各分量的波長和它們之間的波長差，并畫出相應(yīng)的光譜躍遷圖。五、（ 10 分）已知235 U 的核子的平均結(jié)合能為 7.572 MeV ，117 Sn 及118 Sn 的核子的平均結(jié)合能為 8.6MeV ，求 235 U 裂變?yōu)閮蓚€Sn 核時放出多少能