原子物理学习题2

(共100分)     

姓名:_________    学号:_________    成绩:_________

一．选择题(共10题, 共有30分,每题为3分 )

c    1.原始的斯特恩-盖拉赫实验是想证明轨道角动量空间取向量子化, 后来结果证明的是:

    A. 轨道角动量空间取向量子化;

    B. 自旋角动量空间取向量子化;

    C. 轨道和自旋角动量空间取向量子化;

    D. 角动量空间取向量子化不成立。

 a   2.在衰变过程中，衰变能Ed与α粒子动能Eα的关系是：

    A．;          B.;

    C.;           D.。

 c   3.用波数为0的单色光去照射透明物体，并在与入射方向成直角的方向上观察散射光，发现散射光中除了原来的波数0之外，还有0i的新波数出现，其中i与：

    A. 入射光波数的一次方有关；           B. 入射光波数的平方有关；

    C. 散射物性质有关；                   D. 散射物性质无关。

 b   4.利用莫塞莱定律，试求波长的线是属于哪种元素所产生的？

    A.（Z=13）；    B.（Z=26）；   C.（Z=28）；   D.（Z=30）。

 a   5.我们说可以用描写碱金属原子中价电子的量子数来描写伦琴线光谱对应的状态，确切地说应该是描写：

    A. 内壳层具有空位的状态；          B. 内壳层某个电子的状态；

    C. 最外壳层价电子的状态；          D.壳层电子的状态。

 b   6.原子K壳层的半径与其原子序数Z之间的大致关系为：

    A. 与Z成正比；                  B. 与Z成反比；

    C. 与Z2成正比；                  D. 与Z2成反比。

 a   7.某原子处在B = 0.8特斯拉的磁场中，当微波发生器的频率调到1.68×1010Hz时，观察到顺磁共振。该原子此时所处状态的朗德因子值为：

    A. 3/2；                               B. 2；

    C. 1；                                 D. 4/5。

b    8.在(p , n)型核反应中, 若中间核为, 则此反应中的靶核与生成核分别为:

    A.和;     B.和;     C.和;     D.和。

c    9.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。

  c  10.密立根是通过以下方法来测定电子电荷的：

    A. 测量电子束在电场和磁场中的偏转;

    B. 利用威尔逊云室,测定过饱和蒸汽雾滴的数目和总电量;

    C. 测量极小带电油滴在重力、空气浮力和阻力以及已知电场作用下运动时的收尾速率;

    D. 采用电解方法测量电解一定量物质所需要的电量。

二．填空题(共8题, 共有32分 )

    1.处于基态42S1/2的钾原子在B=0.500T的弱磁场中，可为   2     个能级，相邻能级间隔为                        （三位有效数字）。

    2.原子有效磁矩与原子总磁矩的关系是原子的有效磁矩是原子的总磁矩在总角动量方向上的投影。

    3.泡利不相容原理可表述为：在同一原子中不能有两个或两个以上的电子处于同一状态，它只对___费米_____子适用，而对____玻色________子不适用。

    4.氦原子的激发态常常是其中的一个电子被激发，另一个电子仍留在1s态，这种情况下，电偶极跃迁的选择定则可简化为1（1分）；0， 1（00除外）  ，                        。

    5.锂原子（Z=3）基线系（柏格曼系）的第一条谱线的光子能量约为0.66

eV（仅需两位有效数字）。

    6.同核双原子分子一般是 .非极性；极性。          分子，异核双原子分子一般是     分子。

    7.无反冲的射线共振吸收是        首先发现的，所以称为          效应。

    8.氯化钠组成立方晶体，钠和氯离子沿x,y,z三个轴交错占据位置，已知钠和氯的原子量分别为22.99和35.46,氯化钠的密度为2.2103kg.·m-3,则相邻离子的间隔为：

为_______________。

三．计算题(共4题, 共有38分 )

    1.给出电子态1s22s22p53p1在L-S耦合下形成的所有的原子态，并用相应的原子态符号表示之。

    2.锌原子基态的电子组态是4s4s，若其中一个电子被激发到 (1) 5s， (2) 4p态时，求耦合下它们所形成的原子态，画出相应的能级图（三重态为正常次序）及可能的光谱跃迁。

   2.解:：

可能的原子态 （3分）

4s4s：；

4s4p：、；

4s5s：， 

能级跃迁图   （5分）

 3.与银的单晶表面平行的原子层间距为0.20388nm, 试计算对波长为0.172nm的X射线发生衍射的布拉格角. 如果这是一个用来测量X射线波长的实验, 那么为了保证波长的最后一位数字的有效性, 测量布拉格角的精确度必须为多少?

    4.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）。