原子物理學(xué)試題匯編

1、2原子物理學(xué)試題匯編臨沂師范大學(xué)物理系原子物理期末考試（卷一）（1）弗蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)的原理和結(jié)論。1.原理: 加速電子與基態(tài)汞原子之間的碰撞非彈性碰撞，使汞原子吸收4.9 電子伏特的電子轉(zhuǎn)移能量并躍遷到第一激發(fā)態(tài)。當(dāng)處于第一激發(fā)態(tài)的汞原子回到基態(tài)時(shí)，它會(huì)發(fā)出2500埃的紫外光。（3 分 ）結(jié)論:證明汞原子的能量是量子化的意味著證明玻爾的理論是正確的。（2 分 ）2.泡利不相容原理。2.在費(fèi)米子系統(tǒng)中，兩個(gè)或更多的費(fèi)米子不允許處于相同的量子態(tài)。（5 分 ）3 .x光識(shí)別光譜是如何產(chǎn)生的？4 .內(nèi)殼中的電子填充空位產(chǎn)生識(shí)別光譜。（5 分 ）4。什么是原子核的放射性衰變？舉個(gè)例子。5 .原子核的自發(fā)

2、發(fā)射？輻射現(xiàn)象稱為放射性衰變，（4 分 ）例 （略 ）（1分）6 .為什么核裂變和核聚變會(huì)釋放巨大的能量？7 .因?yàn)橹械荣|(zhì)量數(shù)的原子核的平均結(jié)合能比輕或重原子核的平均結(jié)合能大約8.6兆電子伏，所以輕核聚變和重核裂變可以釋放出大量的能量。14巨大的能量。（5 分 ）第二， （20 分 ）寫下鈉原子基態(tài)的電子構(gòu)型和原子態(tài)。如果價(jià)電子被激發(fā)到 4s 態(tài)，在躍遷到基態(tài)的過(guò)程中會(huì)發(fā)射出多少條譜線？試著畫一個(gè)能級(jí)轉(zhuǎn)換圖并解釋它。（2）、（20分鐘）（1）鈉原子基態(tài)的電子組態(tài)1 s22s 22P 63s;原子基態(tài)是2S1/2。 （5 分 ）（2）當(dāng)價(jià)電子被激發(fā)從4s 態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，它們可以發(fā)射4 條譜線。

3、（6 分 ）（3 分 ）根據(jù)過(guò)渡選擇規(guī)則？l=？ 1，？j。 0，？1 （3分 ）能級(jí)躍遷圖為（6 分 ）42S1/2 32P3/2 32P1/2 32S1/2（3）、 （15）對(duì)于電子構(gòu)型3P4d， （1）當(dāng) ls 耦合時(shí)，寫下所有可能的光譜項(xiàng)符號(hào)；（2）如果放在磁場(chǎng)中，這個(gè)電子構(gòu)型會(huì)分裂成多少能級(jí)？（3）在這些能級(jí)之間有多少可能的偶極輻射躍遷？三，（15 點(diǎn) ）（1）可能的原子狀態(tài)是1P1， 1D2， 1F 3； 3P2， 1， 0， 3D3， 2， 1， 3F4， 3， 2 .（7點(diǎn)數(shù) ）（2）總共60 個(gè)能級(jí)。（5 分 ）（3）由相同電子構(gòu)型形成的原子態(tài)之間沒(méi)有偶極輻射躍遷。（3 分

4、）26（20 分鐘）鎘原子在從1d2 到 1p1 的躍遷中產(chǎn)生的譜線波長(zhǎng)為6438埃。當(dāng)鎘原子被置于強(qiáng)度為2T 的均勻磁場(chǎng)中時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生塞曼效應(yīng)。計(jì)算了譜線塞曼分裂中各分量的波長(zhǎng)和它們之間的波長(zhǎng)差，并繪制了相應(yīng)的光譜躍遷圖。四， （20 點(diǎn) ）單重態(tài)之間的塞曼分裂成正常的塞曼效應(yīng)，在相鄰的譜線之間1？波數(shù)的差異是洛倫茲單位嗎？2？ 46.6（5分 ）？所以呢。？0.39A （5分 ）然后呢。-=6437.6A，？0=6437A，？+= 6438.39a （5分 ）能級(jí)躍遷圖為（5 分 ）（1）（10 分 ）用中子撞擊F 產(chǎn)生 9O 并釋放一個(gè)新的粒子來(lái)寫核反應(yīng)方程；在實(shí)驗(yàn)室坐標(biāo)系中，當(dāng)這種核反

5、應(yīng)發(fā)生時(shí)，中子必須具有的最小能量是 4.1 毫瓦。試著找出反應(yīng)能量的Q 值 （N: 1.008665U， F:1019919910000D2 1P1？ -？ 0？ + 18.998405 u）.117（2）（10分 ）眾所周知，235鈾原子核的平均結(jié)合能是7.572兆電子伏，錫和 118錫原子核的平均結(jié)合能是8.6兆電子伏。找出當(dāng)235鈾分裂成兩個(gè)錫原子核時(shí)釋放了多少3能量？平均一個(gè)原子核釋放多少能量？41191 5， （1）（10分 ）0n？ 199英尺？ 8o+1h （5分 ）問(wèn)？艾明姆？3.89毫伏 （5分 ）M0？ M1（2）（10 分 ）235單位釋放241.6兆電子伏的能量。（5

6、分 ）每個(gè)原子核平均釋放1.036兆電子伏的能量。（5分 ）臨沂師范大學(xué)物理系原子物理期末考試（卷二）（1）玻爾理論的成功和局限性。1 .玻爾理論的成功: 穩(wěn)態(tài)概念、能量量子化、輻射頻率定律和氫原子光譜的五個(gè)線性系統(tǒng)的形成，為量子力學(xué)的建立奠定了基礎(chǔ)。（3 分 ）局限性 :沒(méi)有脫離經(jīng)典物理學(xué)的框架，量子化條件的引入就沒(méi)有嚴(yán)格的數(shù)學(xué)證明，量子化條件不能解釋氫原子光譜的強(qiáng)度和寬度，也不能完全描述原子現(xiàn)象。（2 分 ）2 .波函數(shù)及其物理意義。2 .微觀粒子態(tài)的波函數(shù) 少？ r, t?描述，一般波函數(shù)是復(fù)雜的。（2分） 波函數(shù)模式的平方 少？ r, t?表示時(shí)間t在x和x之間。dx, yy?迪, z

7、z？ Dz 區(qū)2？在元單位體素中發(fā)現(xiàn)粒子的概率。（3 分 ）3 .泡利不相容原理。4 .兩個(gè)或更多的費(fèi)米子不允許在同一個(gè)費(fèi)米子系統(tǒng)中。5 5量子態(tài)。 （5 分 ）4 .x光識(shí)別光譜是如何產(chǎn)生的？5 .內(nèi)殼中的電子填充空位產(chǎn)生識(shí)別光譜。（5 分 ）5。什么是原子核的放射性衰變？舉個(gè)例子。6 .原子核的自發(fā)發(fā)射？、？、？輻射現(xiàn)象稱為放射性衰變，（4 分 ）示例 （略 ）（1 分 ）（20 分鐘）當(dāng)處于基態(tài)的氫原子被12.3 電子伏特的光子激發(fā)時(shí)，被激發(fā)的氫原子能產(chǎn)生多少譜線？找到相應(yīng)譜線的頻率（使用玻爾理論，不考慮電子自旋）（15分鐘）億原子的基態(tài)是2D。在斯特恩-加拉格爾實(shí)驗(yàn)中使用這種原子時(shí)， 原子束被分成4 束， 并計(jì)算出原子基態(tài)的總磁矩及其在外磁場(chǎng)方向上的投影（結(jié)果用玻爾磁子表示）（20 分鐘）鎘原子在從1d2 到 1p1 的躍遷中產(chǎn)生的譜線波長(zhǎng)為6438埃。當(dāng)鎘原子被置于強(qiáng)度為2T 的均勻磁場(chǎng)中時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生塞曼效應(yīng)。計(jì)算了譜線塞曼分裂中各分量的波長(zhǎng)和它們之間的波長(zhǎng)差，并繪制了相應(yīng)的光譜躍遷圖。1191 5， （1）（10 分 ）0n？ 199英尺？ 8o+1h 的核反應(yīng)，在實(shí)驗(yàn)室坐標(biāo)系中，當(dāng)這個(gè)核反應(yīng)發(fā)生時(shí)，中子必須具有的最小能量是4.1 兆電子伏。試著找出反應(yīng)能量。q 值 （n: 1.008