2000级原子物理学期末试题要点.doc

原子物理学试题（A卷）
适用于2000级本科物理教育专业
（2002—2003学年度第一学期）

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：
A．4:1B.:2C.1:4D.1:8
2．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
3．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
4．试判断原子态：1s1s3S1,1s2p3P2,1s2p1D1,2s2p3P2中下列哪组是完全存在的？
A.1s1s3S11s2p3P22s2p3P2B.1s2p3P21s2p1D1
C.1s2p3P22s2p3P2D.1s1s3S12s2p3P21s2p1D1
5．原子在6G3/2状态,其有效磁矩为：
A．；B.0；C.；D.
6．氖原子的电子组态为1s22s22p6,根据壳层结构可以判断氖原子基态为：
Ａ.１Ｐ１；Ｂ.３Ｓ１；Ｃ.１Ｓ０；Ｄ.３Ｐ０.
7．原子发射伦琴射线标识谱的条件是：
Ａ.原子外层电子被激发；Ｂ.原子外层电子被电离；
Ｃ.原子内层电子被移走；Ｄ.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Ｌ－Ｓ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
A.M(A,Z)＞M(A,Z－1)＋me;B.M(A,Z)＞M(A,Z＋1)＋2me;
C.M(A,Z)＞M(A,Z－1);D.M(A,Z)＞M(A,Z－1)＋2me
10．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
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____________________。
2．夫—赫实验的结果表明___________________________________。
3．如果原子处于2P1/2态,它的朗德因子g值为___________。
4．Kr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_________。
5．碳原子基态的电子组态和原子态分别是________________________。
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）①已知：,,,求钠原子的电离电势.
②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。

原子物理学试题（A卷）标准答案和评分标准

一、选择题（每小题3分，共30分）
CBACBCCCDA
二、填空题（每题4分，共20分）
1．大角散射
2．原子能量量子化
3．2/3
4．N0/9
5．1s22s22p23P0
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
四、（15分）①已知：,,,钠原子的电离电势
5分
②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。5分
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。5分
依据跃迁选择定则，能级跃迁图如下。

32D5/2
32D3/2

3P
3S
3D
4S
3D

4S

3P

3S

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
能级跃迁图为（5分）

1D2

1P1

3P2
3P1
1S0
1SO
3S1
3P0
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