原子物理試題集及答案

本文格式為Word版，下載可任意編輯——原子物理試題集及答案第一章填空1、（）試驗(yàn)否定了湯姆遜原子結(jié)構(gòu)模形。答：（?粒子散射）。2、原子核式結(jié)構(gòu)模型是（）。3、夫蘭克—赫茲試驗(yàn)證明白（）答原子能級(jí)的存在。

4、德布羅意波的試驗(yàn)驗(yàn)證是（）答電子衍射試驗(yàn)。

選擇題

1、原子核式模型的試驗(yàn)依據(jù)是：（只選一個(gè)）（A）?粒子散射試驗(yàn)。（B）光電效應(yīng)，（C）康譜頓效應(yīng)，（D）夫蘭克—赫茲試驗(yàn)。答（A）2、?粒子散射試驗(yàn)試驗(yàn)得到的結(jié)果：

。

（A）絕大多數(shù)?粒子的偏轉(zhuǎn)角大于90，

（B）只有1/800的?粒子平均在2—3度的偏轉(zhuǎn)角。

。。

（C）只有1/800的?粒子偏轉(zhuǎn)角大于90，其中有接近180的。

。

（D）全部?粒子偏轉(zhuǎn)角大于90答（C）其次章填空

1、光譜的類型（）光譜、（）光譜，（）光譜。答：線狀、帶狀，連續(xù)。

2、巴耳末線系的可見光區(qū)中的四條譜線顏色是（）、（）、（）、（）答；（紅、深綠、青、紫）

3、氫原子光譜的前4個(gè)譜線系是（）、（）、（）、（）。答“（賴曼系，巴巴耳末、帕邢、布喇開）4、玻爾理論的三個(gè)假設(shè)是（1）、（（2）（）（3）（）5、能級(jí)簡并是指（n個(gè)狀態(tài)的能量是一致的狀況）

6、氫原子和類氫離子在不考慮相對(duì)論效應(yīng)時(shí)能級(jí)是（簡并）的，簡并度為（n）

7、當(dāng)氫原子和類氫離子在不考慮相對(duì)論效應(yīng)時(shí)，在n=3的能級(jí)中可能有多少個(gè)不同狀態(tài)的橢圓軌道？（答案3個(gè)）（可作填空或選擇）

8、氫原子的玻爾半徑a0=0.529A,在n=2能級(jí)的橢圓軌道半長軸為（）A，半短軸分別為（）A、（）A。解：根據(jù)半長軸a?n因n??1,2由b?a2a0Z可得：a?2.116A

n?n得b1=1.053A,b2=2.116A

9在氣體放電管中，用能量為12.1eV的電子去轟擊處于基態(tài)的氫原子，此時(shí)氫原子所能發(fā)

射的光子能量中能是

（A）12.1eV,(B)10.2Ev.

（C）12.1eV、10.2eV、19eV，（D）12.1eV、10.2eV、3.4eV.答案(C)

10在氣體放電管中，用能量為12.1eV的電子去轟擊處于基態(tài)的氫原子，此時(shí)氫原子所能發(fā)射的普線有()條答案(3)問答

5、玻爾理論是建立在物理學(xué)那三方面的基礎(chǔ)上？答（1）光譜的試驗(yàn)資料和經(jīng)驗(yàn)規(guī)律，（2）以試驗(yàn)基礎(chǔ)的原子核式結(jié)構(gòu)模型，（3）從黑體輻射的事實(shí)發(fā)展出來的量子論。

6、在玻爾氫原子中，勢(shì)能為負(fù)值，其絕對(duì)值比動(dòng)能大，它說明什么含義？

答說明電子被原子核所束縛得很緊，電子具有的動(dòng)能不能解脫原子核束縛而離開變?yōu)樽杂呻娮印?、對(duì)處于第一激發(fā)態(tài)（n=2）的氫原子，假使用可見光照射能否例之電離？為什么？答不能。

由于根據(jù)玻爾能級(jí)躍遷公式，

1??RH(11?)得222?224????7R1.0967758?10而可見光中最短波長是所不能使之電離。

8、輕原子被激發(fā)到某一能級(jí)后，躍遷回到基態(tài)一共放出三條譜線，（1）試確定被激發(fā)到的能級(jí)的主量子數(shù)，（2）用能級(jí)躍遷圖把這三條譜線表示出來，（3）并說明是屬于什么線系？答：（1）n=3.巴爾末系

賴曼系9、用量子化通則證明玻爾對(duì)氫原子的電子軌道角動(dòng)量是量子化的。證明：由于對(duì)氫原子電子軌道角動(dòng)量是守恒的，由量子化通則得：

nh??Ld??L?d??L2?

?L?nh得證。2????mA?sin?t?Acos?t，動(dòng)量：p?mq22*10、用量子化通則證明普朗克能量量子化。

證明；由于諧振子的坐標(biāo)為：q由量子化通則得：nh?而諧振子能量是E??pdq?Am??T0sin2?tdt?1m?2A2T21m?2A22?E?nh?nh?得證。T第三章

1、波函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)條件是：（）、（）、（）。答（單值的、有限的、連續(xù)的）。

?，測(cè)量此波長的確切度為10-6倍，此光子的位置的不確定量是2、一個(gè)光子的波長為300A（）mm。答23.9mm(解:p?h?由?x?p??xh(1?2?1?1)??xh???2?h得4??2?x??23.9mm

4???3、若一個(gè)電子處于原子中某能態(tài)的時(shí)間為10s，則該能態(tài)的能量最小不確定量是（）。答案3.3?10eV解:?t?E??8-8

hh?E??3.3?10?8eV4?4??t4、一維簡諧振子在n=2能級(jí)的量子化能量是（）答：(n?5、已知德布羅意波函數(shù)為?，在t時(shí)刻，單位體積內(nèi)發(fā)現(xiàn)一個(gè)粒子的幾率是（）

*答：??或?2115)h?=(2?)h??h?222

6、若質(zhì)量為m的中子的德布羅意波長為?，（不考慮相對(duì)論效應(yīng)）則它的動(dòng)能為（）。

h2答案

2m?27為使電子的德布羅意波長為?，需要的加速電壓為（）。

h2答案U?22me?

7、波函數(shù)為什么要?dú)w一化？答：由于粒子必定要在空間中某一點(diǎn)出現(xiàn)，所以粒子在某時(shí)刻在空間的各點(diǎn)出現(xiàn)的幾率總和等于1，所以波函數(shù)要?dú)w一化。選擇

2玻恩對(duì)實(shí)物粒子的德布羅意波波涵數(shù)?(x,y,z)的統(tǒng)計(jì)解釋：答案（B）（A）?(x,y,z)表示t時(shí)刻，（x，y，z）處單位體積內(nèi)發(fā)現(xiàn)粒子的幾率。

（B）?(x,y,z)表示t時(shí)刻，（x，y，z）處單位體積內(nèi)發(fā)現(xiàn)粒子的幾率。（C）?(x,y,z)d?表示t時(shí)刻在體積d?中發(fā)現(xiàn)一個(gè)粒子的幾率表達(dá)為

（D）以上都不對(duì)。

3、從玻恩對(duì)實(shí)物粒子的德布羅意波的統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)看粒子（電子）衍射結(jié)果是：答案（D）（A）亮紋處是粒子|?|2小到達(dá)幾率小的地方，暗紋處是粒子|?|2大到達(dá)幾率大的地方。（B）亮紋處是粒子|?|2小到達(dá)幾率大的地方，暗紋處是粒子|?|2大到達(dá)幾率大的地方。（C）亮紋暗紋處都是粒子|?|2大到達(dá)幾率一樣的地方。

（D）亮紋處是粒子|?|2大到達(dá)幾率大的地方，暗紋處是粒子|?|2小到達(dá)幾率小的地方。

4、若?粒子（電荷為2e）在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B均勻磁場(chǎng)中沿半徑為R的圓形軌道運(yùn)動(dòng)，則?粒子的德布羅意波長是：（A）

2h1h1，（B），（C），（D）。

eRB2eRBh2eRBeRBh

答案（A）

hhv22eBR過程2eBv?mv???。?p2eRBRm

計(jì)算：

8、求氫原子中電子在其次能級(jí)（n=2）的軌道角動(dòng)量大?。浚ńY(jié)果用?表示）解：n=2時(shí)，l?0,1所以由軌道角動(dòng)量L?l(l?1)?得：

l?0?L?0l?1?L?2?

?，它們的動(dòng)量和總能量下面哪一個(gè)是對(duì)的[]答C9、電子和光子的波長都是2A（A）電子、光子的動(dòng)量和總能量都不相等。

（B）電子、光子的動(dòng)量和總能量都相等。（C）電子、光子的動(dòng)量相等，總能量不相等。（D）電子、光子的動(dòng)量不相等，總能量相等。

第四、五指章

1、堿金屬光譜一般易觀測(cè)的四個(gè)線系是（）、（）、（）、（）答：（主線系、第一輔助線系、其次輔助線系、柏格曼線系）

2、堿金屬原子能級(jí)與氫原子能級(jí)的區(qū)別（引起主量子數(shù)虧損）的原因是（）、（）。答：（原子實(shí)的極化，、軌道貫穿）

3、堿金屬原子的能級(jí)中S能級(jí)是（），其余能級(jí)是（）。答（單層的、雙層的）

3、其次族元素的光譜結(jié)構(gòu)（），它們的能級(jí)分兩套分別是（）和（）的結(jié)構(gòu)。

答（相仿，單層，三層）

4、泡利原理（）。答：在一原子中,不能有兩個(gè)電子處于同一狀態(tài)。

5、標(biāo)志電子態(tài)的量子數(shù)是（n,l,s,ml,ms）五個(gè)量子數(shù)。選擇

1*標(biāo)志電子態(tài)的量子數(shù)各表示的意義下面哪一個(gè)是正確的[]答D（A）n為軌道量子數(shù)。（B）l為主量子數(shù)。

（C）S為軌道取向量子數(shù)。

（D）ml,ms分別為軌道和自旋空間取向量子數(shù)。

1、氦原子能級(jí)躍遷特點(diǎn)下面那一個(gè)不正確：[]答B(yǎng)（A）氦的基態(tài)和第一激發(fā)態(tài)之間能量相差很大有19.77eV

（B）三重態(tài)（三層能級(jí)）與單一態(tài)（單層能級(jí)）之間可以相互躍遷。

（C）第一激發(fā)態(tài)3S1

1不可能自發(fā)躍遷到基態(tài)S0。

（D）兩套能級(jí)之間沒有相互躍遷，而各自內(nèi)部躍遷產(chǎn)生各自譜線。2、判斷以下各態(tài)中那一個(gè)原子態(tài)是存在的[]答A

（A）1S，（B）1P）2D5

2，（C2，（D）F0。3、判斷以下各態(tài)中那一個(gè)原子態(tài)是存在的[]答A

（A）3F（B）5F36

2，0，（C）D1/2，（D）P1/2。

4、感金屬元素的原子光譜的共同特點(diǎn)下面那一個(gè)是錯(cuò)的[]（A）原子光譜具有相仿結(jié)構(gòu)，只是波長不同。（B）一般都能易觀測(cè)到四個(gè)線系。

（C）堿金屬原子光譜線的波數(shù)也可表達(dá)為二光譜項(xiàng)之差（D）堿金屬原子光譜項(xiàng)可表達(dá)為：T?Rn*5