原子物理学试题(F卷).doc

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系级班考生姓名学号任课教师姓名第选课教学班

…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题………………

宜宾学院20xx——20xx学年度下期

《原子物理学》试题（F卷）

题号

一

二

三

四

五

六

七

八

九

十

总分

得分

说明：

（1）本试题共3页三大题，适用于物理与电子工程学院物理学专业。

（2）常数表：

h=6.626´10-34J×s=4.136´10-15eV×s；Rµ=1.097´107m-1；e=1.602´10-19C；

NA=6.022´1023mol-1；hc=1240eV×nm；k=1.380´10-23J×K-1=8.617´10-5eV×K；

me=9.11´10-31kg=0.511Mev/c2；mp=1.67´10-27kg=938MeV/c2；a0=0.529´10-10m；

mp=1.67´10-27kg=938MeV/c2；mB=9.274´10-24J×T-1=5.788´10-5eV×T-；

u=1.66´10-27kg=931MeV/c2；=1.44eV×nm

考试时间：

120分钟

得分

阅卷人

一、填空题（每小题3分，共21分）

1．提出电子自旋概念的主要实验事实是_________________________________

和_________________________________。

2．已知He原子1P11S0跃迁的光谱线在磁场中分裂为三条光谱线。

若其波数间

距为，则此磁场的磁感应强度B=。

今测得，

则B=特斯拉。

3．二次电离的碳离子（C++）按其能级和光谱的特点，应属于类离子；其基态原

子态是_______________；由态向态跃迁可产生条光谱线。

4．按照电子的壳层结构，原子中相同的电子构成一个壳层；

同一壳层中相同的电子构成一个支壳层。

第一、三、五壳层

分别用字母表示应依次是、、。

5．钾原子的电离电势是4.34V，其主线系最短波长为nm。

6．泡利不相容原理的内容表示为：

。

7．衰变的表达式为：

;衰变发生的条

件为：

。

得分

阅卷人

二、选择题（每小题3分，共27分）

1．碱金属原子能级的双重结构是由于下面的原因产生：

（）

A.相对论效应;B.原子实极化;

C.价电子的轨道贯穿;D.价电子自旋与轨道角动量相互作用。

2．由状态2p3p3P到2s2p3P的辐射跃迁：

（）

A.可产生9条谱线； B.可产生7条谱线；

C.可产生6条谱线； D.不能发生。

3．对氢原子,考虑精细结构之后,其赖曼系一般结构的每一条谱线应分裂为：

（）

A.2条;B.3条;C.5条;D.不分裂。

4．卢瑟福由粒子散射实验得出原子核式结构模型时，所依据的理论基础是：

（）

A.普朗克能量子假设;B.爱因斯坦的光量子假设;

C.狭义相对论;D.经典理论。

5．原子中轨道磁矩mL和轨道角动量L的关系应为：

（）

。

系级班考生姓名学号任课教师姓名第选课教学班

…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题………………

6．下列粒子中不服从泡利不相容原理的是：

（）

A.质子；B.光子；C.中子；D.电子。

7．氢原子光谱的巴耳末线系在什么区？

（）

A．红外区；B．紫外区；

C．可见光区；D．不可见光区。

8．判断处在弱磁场中的下列原子态分裂的子能级数哪个是正确的？

（）

A.4D3/2分裂为2个;B.1P1分裂为3个;

C.2F5/2分裂为7个;D.1D2分裂为4个。

9．碱金属原子的光谱项为：

（）

A.T=R/n2;B.T=Z2R/n2;C.T=R/n*;D.T=Z*2R/n2。

得分

阅卷人

三、计算题（第4题12分，其余每题10分，共52分）

1．如图，试从库仑散射公式

推导卢瑟福散射公式，并估算原子核半径。

2．钙原子（Z=20）基态的电子组态是4s4s，若其中一个电子被激发到5s态（中间有3d和4p态），当它由4s5s组态向低能态直至基态跃迁时，可产生哪些光谱跃迁？

画出能级跃迁图（钙原子能级属耦合，三重态为正常次序）。

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…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题………………

3．

（1）动能为6MeV的粒子被金核以散射，试求其瞄准距离是多少？

（2）求α粒子被金属箔散射后，散射角大于的粒子数和散射角大于的

粒子数之比。

4．毕克林系是在星球的He+光谱中发现的。

它是当He+中的电子从较高能级跃迁到n=4能级发射的。

（1）列出属于这一线系的谱线的波长的准确公式；

（2）求线系限的波长；（3）这个线系在光谱的哪个区域？

（4）若He+处于基态，求电离能。

（计算时取RHehc=13.60eV）

5．计算Na双线（和）在外场中的分裂情况，试问

（1）原

能级的分裂情况如何？

（2）原谱线分为几条？

（3）是正常塞曼效应还是反常

塞曼效应？

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