原子物理学试题ABC
萌到你眼炸
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2021年01月29日 00:41
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越人歌赏析-歇后语千里送鹅毛
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< br>°和
60
°角方向上单
位立体角内的粒子数之比为：
A
．
4:1 B.
2
:2 C.1:4 :8
2
．欲使处于激发态的氢原子发出
H
线，则至少需提供多少 能量（
eV
）
?
A.13.6 B.12.09 C. 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
35 19
埃，则
Li
原子的电离电势为：
3
3
1
A
．
试判断原子态：
1s1s
S
1
,1s2p
P
2,1s2p
D
1
,
2s2p
3
P
2
中下列哪组是完全存在的？
A. 1s1s
3
S
1
1s2p
3
P
2
2s2p
3
P
2
B .1s2p
3
P
2
1s2p
1
D
1
C. 1s2p
3
P
2
2s2p
3
P
2
2s2p
3
P
2
1s2p
1
D
1
< br>5
．原子在
6
G
3/2
状态
,
其有效磁矩为 ：
A
．
5
15
15
B
；
D.
B
B
；
B. 0
；
C.
2
2
3
6
．氖原子的电子 组态为
1s
2
2s
2
2p
6
,
根据壳层结 构可以判断氖原子基态为：
Ａ
.
１
Ｐ
１
；
Ｂ
.
３
Ｓ
１
；
Ｃ
.
１
Ｓ
０
；
Ｄ
.
３
Ｐ
０
.
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；
< br>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：
个
；
个
；
个
；
个。
9
．发生
?
+
衰变的条件是
(A,Z)
＞
M
(A,Z
－
1)
＋
m
e
; (A,Z)
＞
M
(A,Z
＋
1)
＋
2
m
e
;
C.
M
(A,Z)
＞
M
(A,Z
－
1); D.
M
(A,Z)
＞
M
(A,Z
－
1)
＋
2
m
e
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
2
P
1/2
态
,
它的朗 德因子
g
值为
___________
。
4
．< br>85
36
Kr
样品的原子核数
N
0
在
18< br>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：
s
1
.
35
,
p
0
.
86
,< br>
d
0
.
01
,
求钠原子的电离电势.
②若不考虑精细结构，
则钠原子自
3
D
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< br>埃的红光
(
1
D
2
?
1
P
1
)
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
14
7
N
原子核，生成
17
8
O
原子核。试计算核反应能和阈能。已知：
1
4
14
，
17
8
O
：
。
1
H
：
,
2
He
：
,
7
N
：
原子物理学试题（< br>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
．
N
0
/9 5
．
1s
2
2s
2
2p
2
3
P
0
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
1
氢原子基态的能量
E
1
4
0
m
e
e
4
2
2
5
分
2
四、
（
15
分）①已知：
s
1
.
35
,
p
< br>0
.
86
,
d
0
.
0 1
,
钠原子的电离电势
U
Rhc
5
.
14
V
5
分
2
3
s
e
②若不考虑精细结构，则钠原子自
3
D
态向低能级跃迁时跃迁选择定则
l
＝
1,
可发出
~
3
S
3
P
；锐线系一条：
~
3
P
4
S
；漫线系一条：
3
条谱线，其中主线系一条：< br>
~
3
P
3
D
，能级跃迁图如 下。
5
分
考虑精细结构，则钠原子自
3
D
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
l
＝
1,
j
0,< br>
1
，能级跃迁图如下。
3D
3
2
D
5/2
3
2
D
3/2
4S
3
4S
P
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
3
0
1
P
兹单位
2
< br>46
.
6
B
，则得
0
.
39
A
（
5
分）
和
－
＝
6437.6
A
，
0
＝
6437
A
，
＋
＝
6438.39
A
3S
能级跃迁图为
（
5
分）
1
D
2
六、
（
8
分）氦原子有两个价电子
,
基态电子组态为
1s 1s
若其中一个电子被激发到
2p
态
,
1
P
1
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
3
P
0
3
依据跃迁选择定 则
S
0
,
L
＝
1,
J
0,
1
P
1
3
1
0
0
0
S
O
3
P
2
S
1
1
S
0
能级跃迁图如下。
5
分
14
17
14
4
17
七、
（
7
分）用
粒子轰击
7
N
原子核，生成
8
O
原子核。
7
N +
2
He
→
p +
8
O
已知：
1
1
H
：
,
4
2
He
：
,
14
7
N
：，
17
8
O
：
。
核反应能
4
分
核反应阈能
E
阈
Q
M
N
M
14
4
1
.
18
1
.
53
MeV
3
分
M
N
14
原子物理学试题（
B
卷）
一、选择题（每小题
3
分，共
30
分）
1
．原子核式结构模型的提出是根据
粒子散射实验中
A.
绝大多数
粒子散射角接近
180
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
2
．欲使处于激发态的氢原子发出H
线，则至少需提供多少能量（
eV
）
?
A.13.6 B.12.09 C.
基于德布罗意假设得出的 公式
12
.
26
V
?
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Ｌ－Ｓ耦合下可能的原子态有：
个
个
个
个
6
．某原子处于
4
D
1/2
态
,
若将其放于弱磁场中
,
则能级分裂为：
个；
个；
C.
不分裂；
个
7
．氩（Ｚ＝
18
）原子基态的电子组态及原子态是：
Ａ
.1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3 p
6
1
S
0
Ｂ
.1s< br>2
2s
2
2p
6
２
p
6
3d
8
3
P
0
Ｃ
.1s
2
2 s
2
2p
6
3p
8
1
S
0
Ｄ
. 1s
2
2 s
2
2p
6
3p
4
3d
2
2
D
1/2
8
．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
9
．原子核平均结合能以中等核最大
,
其值大约为
A.8.5~
发生
?
+
衰变的条件是
(A,Z)
＞
M
(A,Z
－
1)
＋
m
e
(A,Z)
＞
M
(A,Z
＋
1)
＋
2
m
e
C.
M
(A,Z)
＞
M
(A,Z
－
1) D.
M
(A,Z)
＞
M
(A,Z
－
1)
＋
2
m
e
二、简述题（每小题
2
分，共
20
分）
1
．什么是电子？
2
．波恩对波函数作出什么样的解释？
3
．碱金属原子能级与轨道角量子数有关的原因是什么？造成碱金属原子精细能级的
原 因是什么？