原子物理学复习综述Word格式.docx

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B.

粒子只偏2

～3

C.以小角散射为主也存在大角散射D.以大角散射为主也存在小角散射

（3）用相同能量的

粒子束和质子束分别与金箔正碰，测量金原子核半径的上限.问用质子束所得结果是用

粒子束所得结果的几倍？

A.1/4B.1/2C.1D.2

4一强度为I的

粒子束垂直射向一金箔，并为该金箔所散射。

若

=90°

对应的瞄准距离为b，则这种能量的

粒子与金核可能达到的最短距离为：

A.b;

B.2b;

C.4b;

D.0.5b。

2．简答题

（1）简述卢瑟福原子有核模型的要点.

（2）简述

粒子散射实验.

粒子大角散射的结果说明了什么？

3．褚书课本P20－21：

（1）.

（2）.（3）；

第二章原子的能级和辐射

一、学习要点：

1.氢原子光谱：

线状谱、4个线系（记住名称、顺序）、广义巴尔末公式

、

光谱项

、并合原则：

2.玻尔氢原子理论：

（1）玻尔三条基本假设的实验基础和内容（记熟）

（2）圆轨道理论（会推导）：

氢原子中假设原子核静止，电子绕核作匀速率圆周运动

;

；

，

＝１.2.3……

（3）实验验证：

（a）氢原子4个线系的形成

（会推导）

非量子化轨道跃迁

（b）夫－赫实验：

装置、.结果及分析；

原子的电离电势、激发电势

3.类氢离子（

正电子偶素.

原子等）

（1）He+光谱:

毕克林系的发现、波数公式、与氢原子巴耳末系的异同等

（2）理论处理（会推导）：

计及原子核的运动，电子和原子核绕共同质心作匀速率圆周运动

正负电荷中心之距

.

能量

，里德伯常数变化

重氢（氘）的发现

4.椭圆轨道理论

索末菲量子化条件

为整数

一定，

一定，长半轴一定，有

个短半轴，有

个椭圆轨道（状态），即

为

度简并。

1．选择题

（1）若氢原子被激发到主量子数为n的能级,当产生能级跃迁时可能发生的所有谱线总条数应为：

A．n-1B.n（n-1）/2C.n（n+1）/2D.n

（2）氢原子光谱赖曼系和巴耳末系的系线限波长分别为：

A.R/4和R/9B.R和R/4C.4/R和9/RD.1/R和4/R

（3）氢原子赖曼系的线系限波数为R,则氢原子的电离电势为：

A．3Rhc/4B.RhcC.3Rhc/4eD.Rhc/e

（4）欲使处于激发态的氢原子发出

线，则至少需提供多少能量（eV）?

A.13.6B.12.09C.10.2D.3.4

（5）用能量为12.7eV的电子去激发基态氢原子时,受激氢原子向低能级跃迁时最多可能出现几条光谱线（不考虑自旋）；

A.3B.10C.1D.4

（6）有速度为1.875

的自由电子被一质子俘获,放出一个光子而形成基态氢原子,则光子的频率（Hz）为:

A．3.3

10

B.2.4

；

C.5.7

D.2.1

（7）已知一对正负电子绕其共同的质心转动会暂时形成类似于氢原子的结构的“正电子素”那么该“正电子素”由第一激发态跃迁时发射光谱线的波长应为：

A．3

/8B.3

/4C.8/3

D.4/3

（8）象

子（带有一个单位负电荷）通过物质时，有些在核附近的轨道上将被俘获而形成

原子，那么

原子基态轨道半径与相应的电子轨道半径之比为（

子的质量为m=206me）

A.1/206B.1/（206）2C.206D.2062

（9）电子偶素是由电子和正电子组成的原子，基态电离能量为：

A.-3.4eVB.+3.4eVC.+6.8eVD.-6.8eV

（10）根据玻尔理论可知，氦离子He+的第一轨道半径是：

A．2

B.4

C.

/2D.

/4

（11）在He+离子中基态电子的结合能是：

A.27.2eVB.54.4eVC.19.77eVD.24.17eV

（12）夫—赫实验的结果表明：

A电子自旋的存在；

B原子能量量子化C原子具有磁性；

D原子角动量量子化

10.He+中的电子由某个轨道跃迁到另一轨道，相应物理量可能发生的变化如下：

A.总能量增加，动能增加，加速度增加，线速度增加；

B.总能量增加，动能减少，加速度增加，线速度减少；

C.总能量减少，动能增加，加速度增加，线速度增加；

D.总能量减少，动能增加，加速度减少，线速度减少。

10.

图表示从基态起汞原子可能的某些能级（以eV为单位），总能量为9eV的自由电子与处于基态的汞原子碰撞，碰撞之后电子所具有的能量（以eV为单位）可能值是什么？

（允许忽略汞原子动量的变化）。

A.0.2,1.4,4.1；

B.2.3,3.5,4.1；

C.0.2,2.3,4.1；

D.1.4,0.2,3.5。

3．简答题

（1）用简要的语言叙述玻尔理论，并根据你的叙述导出氢原子基态能量表达式.

（2）写出下列物理量的符号及其推荐值（用国际单位制）：

真空的光速、普朗克常数、玻尔半径、玻尔磁子、玻尔兹曼常数、万有引力恒量.（2000南开大学）

（3）解释下列概念：

光谱项、定态、简并、电子的轨道磁矩、对应原理.

4．计算题

（1）为了将一次电离的氦离子激发到第二激发态，用一快速电子与氦离子相碰撞，试求电子的最小速度（设氦离子原先静止并处于基态）

=RHehcZ2[1/121/32]=13.6

4

8/9=48.36eV

当Ek

时,其中Ek=

meV2,能使He+激发到第二激发态

Vmin=（2

/me）1/2=（2

48.36/（0.511

106））1/2

3

108=4.13

106ms-1

2正电子与电子相遇可形成一类氢结构的电子偶素。

已知正电子与电子的质量相等，电量相等但符号相反。

假设玻尔的氢原子理论对电子偶素适用，试计算其基态的能量与第一玻尔轨道半径（略去体系的整体运动）。

．楮书P76--77

（1）

（2）（4）（5）（6）（7）

第三章量子力学初步

1．德布罗意假设：

（1）内容：

（2）试验验证：

戴维孙—革末试验

电子

=

（Å

）

2．测不准关系：

3量子力学对氢原子的处理

轨道角动量

称为轨道角量子数，

轨道角量子数

=01234…

电子态

…

原子态

轨道投影角动量

，称轨道磁量子数，表征轨道角动量对外场方向的取向，轨道角动量对外场方向的投影图

描述电子空间运动的三个量子数

的名称、取值范围、所表征的物理量表达式

选择题

（1）为了证实德布罗意假设,戴维孙—革末于1927年在镍单晶体上做了电子衍射实验从而证明了：

A.电子的波动性和粒子性B.电子的波动性C.电子的粒子性D.所有粒子具有二项性

（2）德布罗意假设可归结为下列关系式：

A.E=h

，p=

B.E=

，P=

C.E=h

，p=

D.E=

（3）为使电子的德布罗意假设波长为100埃,应加多大的加速电压：

A．11.51

106V；

B.24.4V；

C.24.4

105V；

D.15.1V

（4）如果一个原子处于某能态的时间为10-7S,原子这个能态能量的最小不确定数量级为（以焦耳为单位）：

A．10-34；

B.10-27；

C.10-24；

D.10-30

（1）波恩对波函数作出什么样的解释？

（2）请回答测不准关系的主要内容和物理实质.

第四章碱金属原子和电子自旋

1.碱金属原子光谱和能级

（1）四个线系:

主线系、第一辅线系（漫）、第二辅线系（锐）、柏格曼系（基）

共振线、线系限波数、波数表达式

（2）光谱项

（3）起始主量子数Li:

n=2;

Na:

n=3;

K:

n=4;

Rb:

n=5;

Cs:

n=6;

Fr:

n=7

（4）碱金属原子能级.选择定则

（5）原子实极化和轨道贯穿是造成碱金属原子能级与氢原子不同的原因

2．电子自旋

（1）实验基础与内容：

电子除具有质量、电荷外，还具有自旋角动量

称自旋角量子数）和自旋磁矩

自旋投影角动量

称自旋磁量子数

（2）单电子角动量耦合：

总角动量

，称总角量子数（内量子数、副量子数；

总角动量的投影角动量

，称总磁量子数

（3）描述一个电子的量子态的四个量子数：

强场：

弱场：

原子态（光谱项）符号

态不分裂，

态分裂为两层

3．碱金属原子光谱和能级的精细结构：

（1）原因：

电子自旋—轨道的相互作用

（2）选择定则：

画出锂、钠、钾原子的精细结构能级跃迁图

二.基本练习：

2.选择题：

（1）单个f电子总角动量量子数的可能值为：

A.j=3,2,1,0；

B.j=±

3；

C.j=±

7/2,±

5/2;

D.j=5/2,7/2

（2）已知一个价电子的

试由

求

的可能值：

A.3/2,1/2,-1/2,-3/2;

B.3/2,1/2,1/2,-1/2,-1/2,-3/2;

C.3/2,1/2,0,-1/2,-3/2;

D.3/2,1/2,1/2,0,-1/2,-1/2,-3/2;

（3）锂原子主线系的谱线在不考虑精细结构时,其波数公式的正确表达式应为：

A.

C．

D．

（4）碱金属原子的光谱项为：

A.T=R/n2;

B.T=Z2R/n2;

C.T=R/n*2;

D.T=RZ*2/n*2

（5）锂原子从3P态向基态跃迁时,产生多少条被选择定则允许的谱线（不考虑精细结构）?

A.一条B.三条C.四条D.六条

（6）已知锂原子光谱主线系最长波长为6707埃，辅线系线系限波长为3519埃，则Li原子的电离电势为：

A．5.38VB.1.85VC.3.53VD.9.14V

（9）钠原子基项3S的量子改正数为1.37，试确定该原子的电离电势：

A.0.514V;

B.1.51V;

C.5.12V;

D.9.14V

（7）碱金属原子能级的双重结构是由于下列哪一项产生：

A.相对论效应B.原子实的极化

C.价电子的轨道贯穿D.价电子的自旋－轨道相互作用

（8）产生钠的两条黄谱线的跃迁是：

A.2P3/2→2S1/2,2P1/2→2S1/2;

B.2S1/2→2P1/2,2S1/2→2P3/2;

C.2D3/2→2P1/2,2D3/2→2P3/2;