近代物理學(xué)模擬試卷1附答案

1、近代物理期末考試模擬試卷1姓名:學(xué)號:（共100分）成績:選擇題（共10題,共有28分）1 .堿金屬原子能級的雙重結(jié)構(gòu)是由于下面的原因產(chǎn)生：A.相對論效應(yīng)；B.原子實極化；C.價電子的軌道貫穿； D.價電子自旋與軌道角動量相互作用。2 .當(dāng)氯離子至少處于如下溫度時，其巴耳末系才會在吸收譜中有相當(dāng)?shù)姆萘浚ó?dāng)T=300K時，kBT：1/40eV）A. 103K;B. 105K;C. 107K;D. 10 9K 。3 .對Cu（Z=29）原子，失去一個K殼層電子的原子能量比失去一個價電子的原子能量 差不多大多少倍？A. 100,000 ;B. 100 ;C. 1000;D. 10,000 04 .某

2、原子的兩個等效 d電子組成原子態(tài)1G4、1D2、1s0、3F4, 3, 2和3P2, 1, 0,則該原子基 態(tài)為：A. 1S0；B. 1G4；C. 3F2；D. 3F4。5 .由狀態(tài)2P3P 3P到2s2p 3P的輻射躍遷：A.可產(chǎn)生9條譜線；B.可產(chǎn)生7條譜線；C.可產(chǎn)生6條譜線；D.不能發(fā)生。6 .某原子中三個未滿支殼層的電子分別處于s、p、d態(tài)，則該原子可能有的原子態(tài)數(shù)應(yīng)是：A.7; B. 8;C.17;D.18。7 .對氫原子，考慮精細(xì)結(jié)構(gòu)之后，其賴曼系一般結(jié)構(gòu)的每一條譜線應(yīng)分裂為A. 2條； B. 3條； C. 5條； D.不分裂。8 .盧瑟福由a粒子散射實驗得出原子核式結(jié)構(gòu)模型時，

3、所依據(jù)的理論基礎(chǔ)是:A.普朗克能量子假設(shè)B.愛因斯坦的光量子假設(shè)D.經(jīng)典理論。L的關(guān)系應(yīng)為C.狹義相對論；9 .原子中軌道磁矩 片和軌道角動量D. Nl - L.。meA L;B d e-L- L;C二 _-e- L;. L. L. Lme2me2me10 .蓋革和馬斯登使能量為5MeV的c（粒子束垂直射至厚度為1Mm的金箔（Z=79）,已知金箔的數(shù)密度為5.9 X 1022cm-3,他們測得散射角大于90°的概率為：A. 10-2; B. 10-4;C. 10-6;D. 10-10。.填空題（共8題，共有30分）1 .提出電子自旋概念的主要實驗事實是 和-。2 .已知He原子1P1

4、 >1S0躍遷的光譜線在磁場中分裂為三條光譜線。若其波數(shù)間距為 ,則此磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B= 。今測得 驚=0467cm",則B= 特3 .二次電離的碳離子 （C+）按其能級和光譜的特點，應(yīng)屬于類 離子；其基態(tài)原子態(tài) 是;由2s3P 3P2 10態(tài)向2s3s 3s1態(tài)躍遷可產(chǎn)生條光譜線。,4 .在正電子與負(fù)電子形成的電子偶素中，正電子與負(fù)電子繞它們共同的質(zhì)心的運動， 在n = 2的狀態(tài)， 電子繞質(zhì)心的軌道半徑等于 nm。5 .按照電子的殼層結(jié)構(gòu)，原子中 相同的電子構(gòu)成一個殼層；同一殼層中 相同的電子構(gòu)成一個支殼層。第一、三、五殼層分別用字母表不應(yīng)依次是 、O6 .鉀原子的電離電勢

5、是 4.34V,其主線系最短波長為 nm。7 .分子物理中把電子相對于原子核的運動以及 之間的相對運動分別 加以討論，這種方法叫 近似。8 .斯托克斯線和反斯托克斯線總是對原譜線 0作 分布，附加波數(shù) i和波數(shù)無關(guān)，只與 性質(zhì)有關(guān)。三.計算題（共4題，共有42分）1 .原子中設(shè)軌道角動量量子數(shù)L=2,問：（1） Lx2+Ly2的極小值是什么？ （2） Lx2+ L；的極大值是彳f么？ 設(shè)Ml=1,則Lx2 + Ly2=? （4）從這里能夠確定 Lx和Ly的值嗎？2 .鈣原子（Z=20）基態(tài)的電子組態(tài)是 4s4s,若其中一個電子被激發(fā)到5s態(tài)（中間有3d和4P態(tài)），當(dāng)它由4s5s組態(tài)向低能態(tài)直至

6、基態(tài)躍遷時，可產(chǎn)生哪些光譜躍遷？畫出能級躍遷圖（鈣原子能級屬LS耦合，三重態(tài)為正常次序）。3 .一個電子處于基態(tài)上，被禁閉在一個一維盒子中，盒寬為10-10m,電子的能量為38eVo試計算：（1）電子在第一激發(fā)態(tài)的能量,（2）當(dāng)電子處在基態(tài)時盒壁所受的平均力。4 .畢克林系是在星球的 He+光譜中發(fā)現(xiàn)的。它是當(dāng)He +中的電子從較高能級躍遷到 n = 4 能級發(fā)射的。（1）列出屬于這一線系的譜線的波長的準(zhǔn)確公式；（2）求線系限的波長；（3）這個線系在光譜的哪個區(qū)域？ （4）若He+處于基態(tài)，求電離能。（計算時取 RHehc = 13.60eV）常數(shù)表普朗克常數(shù)h = 6.626 10-34Js

7、 = 4.136 10-15eV s基本電荷e = 1.602 10-19C復(fù)合常數(shù)hc = 1240eV nm8.617 10-5eVK-1電子質(zhì)量me = 9.11 1031kg = 0.511Mev/c2質(zhì)子質(zhì)量mp = 1.67,10-27kg = 938MeV/c25.788 10-5eV 丁1玻爾半徑a = 0.529 10-10m2 e 復(fù)合常數(shù) =1.44eV nm4 二；0里德堡常數(shù)R. = 1.097 107m-1阿伏伽德羅常數(shù)Na = 6.022 1023 mol-1玻耳茲曼常數(shù)k = 1.380 1O23JK-1 =質(zhì)子質(zhì)量mp = 1.67 10-27kg = 938

8、MeV/ c2玻爾磁子4 = 9.274 10-24JT-1 =原子質(zhì)量單位u = 1.66M10-27kg = 931MeV/ c2近代物理期末考試模擬試卷1答案（共100分）一.選擇題（共10題,共有28分）1 .D（2 分）2 .B（3 分）3 .C（3 分）4 .C （由洪德定則可得）（3 分）5 .C （由從=0,±1； &J =0,±1 , 0T 0 除外可得）。（3 分）6 .C（3 分）7 .A（3 分）8 .D（2 分）9 .C（3 分）10 .B（3 分）二.填空題（共8題，共有30分）1 .堿金屬光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)；斯特恩-蓋拉赫實驗.o（各1.5

9、分）（3 分）2 . &mc白或此國（3分）；1.00 （2分）。e%（5 分）3 .氨；1S0 （或 2s2s1S0） ; 3。（每空 1 分）（3 分） 4.0.212（5 分）5.（主量子數(shù)）n （1分）；角量子數(shù)（或軌道量子數(shù)）1 （1分）；K;M;O（各1分）。 注：（括號內(nèi)的文字可不填）。（5 分）26.2.86 10（3 分）7 .原子核（1分）；玻恩奧本海默（2分）。（3 分）8 .對稱；入射光譜線；散射物。（每空一分）（3 分）.計算題（共4題，共有42分）1.解：L=2, M l= _2,_1,0| L|2=L(L+1)2=6 2又：| L |2= L z2+ L

10、y2+ L x2(1) (Lx2+ Ly2) min = | L|2-L.Lz= _2 ,0Lzmax=2Lzmin=0.Lx2+ Ly2=| L|2-Lz2 zmax = ( 6-4 ) # = 2 先之(2) (Lx + Ly ) max=| L| -Lzmin = (6-0)= 6(3) L=2 ,M l= 1，即 Lz= "則 Lz2+ Ly2=| L|2-Lz2=(6-1)2 = 5 2(4)從這里只能確定Lx2+ Ly2的值，而不能確定Lx和Ly的值.(10 分)（2分）（2分）（2分）(2分)(2分)2.解:：可能的原子態(tài)：（4分）4s5s4s4s：1s0 ；4s4P4

11、s3d:4s4p：4s5s：D2、P1、1s0、能級躍遷圖:3-D3,2,1 ； 3P2,1,0 ；3S1。(6分)4s3d4s4s3.解:：（1）在盒內(nèi)，薛定謂方程為一2、2 2u =Eu.2m在盒外，V=°°,所以有u=0,在x=0處的邊界條件導(dǎo)致A=0, u=Bsinkx.在x=a處，Bsinka=0,因此有-2 2 2'月 n.一ka 二 n 二，En22man =1,2,3,第一激發(fā)態(tài)n=2,其能量為E2 =4E1 =4 38 =152eV.（2）當(dāng)電子處在基態(tài)時，盒壁所受到的平均力為F =-a生n 於n2n23 ma=益1a4.解：:12 38 1.6 10，910 40(1) = RHeZ (1/4 -1/n ),1 = 4RHe(1/42-1/n2),=1.2 10,Nn = 5,6,7, . Z = 2n = 5,6,7, .13S0 S11P13P1D23D1S0(2分)(10 分)(2分)(2分)(2分)(2分)(2分)(10 分)