原子物理学试题汇编文档格式.docx

1、例子（略）（1分）5为什么原子核的裂变和聚变能放出巨大能量？5因为中等质量数的原子核的核子的平均结合能约为8.6MeV大于轻核或重核的核子的平均结合能，故轻核聚变及重核裂变时能放出巨大能量。二、（20分）写出钠原子基态的电子组态和原子态。如果价电子被激发到4s态，问向基态跃迁时可能会发出几条光谱线？试画出能级跃迁图，并说明之。二、（20分）（1）钠原子基态的电子组态1s22s22p63s；原子基态为2S1/2。（2）价电子被激发到4s态向基态跃迁时可发出4条谱线。（6分）（3）依据跃迁选择定则 （3分）能级跃迁图为 （6分）三、（15分）对于电子组态3p4d，在LS耦合时，（1）写出所有可能的

2、光谱项符号；（2）若置于磁场中，这一电子组态一共分裂出多少个能级？（3）这些能级之间有多少可能的偶极辐射跃迁？三、（15分）（1）可能的原子态为1P1，1D2，1F3；3P2，1，0，3D3，2，1，3F4，3，2。 （7分）（2）一共条60条能级。 （5分）（3）同一电子组态形成的原子态之间没有电偶极辐射跃迁。四、（20分）镉原子在1D21P1的跃迁中产生的谱线波长为6438埃。当镉原子置于强度为2T的均匀磁场中时发生塞曼效应，试计算谱线塞曼分裂中各分量的波长和它们之间的波长差，并画出相应的光谱跃迁图。四、（20分）单重态之间的塞曼分裂为正常塞曼效应，相邻谱线之间的波数差为一个洛仑兹单位 （

3、5分）则得 （5分）和 （5分）能级跃迁图为 （ 5分）五、（1）（10分）用中子打击产生，并放出一个新粒子，写出核反应方程式；在实验室坐标系中，这种核反应发生时中子必须有的最小的能量是4.1MeV，试求反应能值（：1.008665u，：18.998405 u）。（2）（10分）已知的核子的平均结合能为7.572 MeV，及的核子的平均结合能为8.6MeV，求裂变为两个Sn核时放出多少能量？平均一个核子释放多少能量？五、（1）（10分） （5分）（2）（10分）一个共释放241.6MeV能量。平均一个核子释放1.036MeV能量。原子物理学期末考试试题（B卷）1玻尔理论的成功之处和局限性。1玻

4、尔理论成功之处：定态的概念，能量量子化，辐射频率法则，氢原子光谱五个线系的形成，为量子力学的建立奠定了基础。局限性：没有脱离经典物理的框架，量子化条件的引入没有严密的数学证明，不能解释氢原子光谱的强度、宽度等，无法全面地描述原子现象。2波函数及其物理意义。2微观粒子状态用波函数描写，一般情况下波函数是复数。波函数模的平方表示时刻在区间单位体元内发现粒子的几率。3泡利不相容原理。3在费密子体系中不允许有两个或两个以上的费密子处于同一个量子态。4X射线标识谱是如何产生的？4内壳层电子填充空位产生标识谱。5什么是原子核的放射性衰变？5原子核自发地的发射射线的现象称放射性衰变，（4分）二、（20分）当

5、处于基态的氢原子被12.3eV光子激发后，被激发的氢原子可能产生几条谱线？求出相应谱线的频率（用玻尔理论，不考虑电子自旋）三、（15分）钇原子基态为2D，用这种原子进行史特恩盖拉赫实验时，原子束分裂为4束，求原子基态总磁矩及其在外磁场方向上的投影（结果用玻尔磁子表示）五、（1）（10分）为进行的核反应，在验室坐标系中，这种核反应发生时中子必须有的最小的能量是4.1MeV，试求反应能值（：（2）（10分）已知的核子的平均结合能为7.572 MeV，及的核子的平均结合能为8.6MeV，求裂变为两个Sn核放出的能量及平均一个核子释放多少能量？二、（20分）基态的氢原子被12.3eV光子激发后，跃迁到

6、的能级。被激发的氢原子可能产生3条谱线，相应谱线的频率分别是。（15分）三、（15分）（1）基态2D的钇原子束在外磁场中分裂为束，由此得 ，由2D得，求得。（2）。（3）。四、（20分）单重态之间的塞曼分裂为正常塞曼效应，相邻谱线之间的波数差为一个洛仑兹单位（5分）；则得（5分）五、（1）（10分） （10分）原子物理学试题（A卷）一、选择题（每小题3分，共30分）1在同一粒子源和散射靶的条件下观察到粒子被散射在90和60角方向上单位立体角内的粒子数之比为： CA4:1 B.:2 C.1:4 D.1:82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）? BA.13.6 B.12.0

7、9 C.10.2 D.3.43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：AA5.38V B.1.85V C.3.53V D.9.14V4试判断原子态：1s1s3S1,1s2p3P2,1s2p1D1, 2s2p3P2中下列哪组是完全存在的？CA. 1s1s3S1 1s2p3P2 2s2p3P2 B .1s2p3P2 1s2p1D1C. 1s2p3P2 2s2p3P2 D.1s1s3S1 2s2p3P2 1s2p1D15原子在6G3/2状态,其有效磁矩为：BA； B. 0； C. ； D. 6氖原子的电子组态为1s22s22p6,根据壳层结构可

8、以判断氖原子基态为：.； .； .； . .7原子发射伦琴射线标识谱的条件是：.原子外层电子被激发；.原子外层电子被电离；.原子内层电子被移走；.原子中电子自旋轨道作用很强。8设原子的两个价电子是p电子和d电子,在耦合下可能的原子态有：A.4个 ； B.9个 ； C.12个 ； D.15个。9发生 +衰变的条件是DA.M（A,Z）M（A,Z1）me; B.M（A,Z）M（A,Z1）2me;C. M（A,Z）M（A,Z1）; D. M（A,Z）M（A,Z1）2me10既参与强相互作用，又参与电磁相互作用和弱相互作用的粒子只有：A.强子; B.重子和规范粒子; C.介子和轻子; D.介子和规范粒子

9、二、填空题（每题4分，共20分）1原子核式结构模型的提出是根据粒子散射实验中粒子的_1大角散射_。2夫赫实验的结果表明 _2原子能量量子化_。3如果原子处于2P1/2态,它的朗德因子g值为_ 2/3 _。4Kr样品的原子核数N0在18年中衰变到原来数目的1/3, 再过18年后幸存的原子核数为_4N0/9 _。5碳原子基态的电子组态和原子态分别是_51s22s22p2 3P0 _。三、（10分）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。四、（15分）已知：,求钠原子的电离电势.若不考虑精细结构，则钠原子自态向低能级跃迁时，可产生几条谱线？是哪两个能级间的跃迁？各对应哪个线

10、系的谱线？若考虑精细结构，则如何？五、（10分）解释Cd的6438埃的红光（1D2 1P1） 在外磁场中的正常塞曼效应，并画出相应的能级图。六、（8分）氦原子有两个价电子,基态电子组态为1s1s若其中一个电子被激发到2p态,由此形成的激发态向低能级跃迁时有多少种可能的光谱跃迁？画出能级跃迁图.七、（7分）用粒子轰击147N原子核，生成178O原子核。试计算核反应能和阈能。已知：11H ：1.007825u, 42He：4.002603u, 147N：14.003074u，178O：16.999133。三、（10分）玻尔假设：定态假设、频率条件、轨道角动量量子化假设 5分氢原子基态的能量 5分,

11、钠原子的电离电势 5分若不考虑精细结构，则钠原子自态向低能级跃迁时跃迁选择定则可发出3条谱线，其中主线系一条：；锐线系一条：漫线系一条：，能级跃迁图如下。考虑精细结构，则钠原子自态向低能级跃迁时可发出7条谱线。依据跃迁选择定则，能级跃迁图如下。 不考虑精细结构 考虑精细结构五、（10分）单重态之间的塞曼分裂为正常塞曼效应，相邻谱线之间的波数差为一个洛仑兹单位 ，则得 （5分）和 3P23P11S01SO3S13P0六、（8分）氦原子有两个价电子,基态电子组态为1s1s若其中一个电子被激发到2p态,由此形成的激发态向低能级跃迁时有3种可能的光谱跃迁。 3分 依据跃迁选择定则能级跃迁图如下。147

12、N +42He p + 178O核反应能 4分核反应阈能 3分原子物理学试题（B卷）1原子核式结构模型的提出是根据粒子散射实验中DA.绝大多数粒子散射角接近180 B.粒子只偏23C.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基于德布罗意假设得出的公式 的适用条件是：A.自由电子，非相对论近似 B.一切实物粒子，非相对论近似C.被电场束缚的电子，相对论结果 D.带电的任何粒子，非相对论近似4氢原子光谱形成的精细结构（不考虑蓝姆移动）是由于：A.自旋轨道耦合 B.相对论修正和原子实极化、轨道贯穿C.自旋轨道耦合和相对论修正 D. 原子实极化、轨道贯穿、自旋轨道耦合和相对论修正5设原子的两个价电子是p电子和d电子,在耦合下可能的原子态有：