1、原子物理学基础训练题一、填空题1巴尔末线系的波数表达式为 。2氢原子的基态能量为 ，电离能量为 。3波尔第一轨道半径为 a1，则二次电离的锂离子 的第二轨道半径为 。Li4 实验，证明了电子具有波动性。5普朗克提出的量子假说，解决了经典物理在 问题上所遇到的困难。6卢瑟福在 粒子散射实验的基础上，提出了原子结构的“ ”模型。7按玻尔理论，原子只能处于一系列 的稳定状态，其中能量最低的定态称为 ，高于 的态称为 。8氢原子基态能量 E1= eV。9处于基态的银原子束通过一横向不均匀磁场时发生的两分裂（即史特恩-盖拉赫实验）揭示了电子 的存在，由于电子的 和 相互作用，碱金属原子能级出现了双层分裂
2、（s 项除外） 。10. 1911 年卢瑟福根据 粒子在原子内的 散射现象，而提出了原子的结构模型。11广义巴尔末公式 ，式中： 是 ，当 时，公式描)1(12nmR2m述的是氢原子的 ，对于该线系， 的取值范围是 。n12. 线状光谱是 所发的，带状光谱是 所发的。13原子光谱的精细结构是由于 相互作用引起的。14碱金属原子的价电子处于 n=3,l=1,其精细结构的状态符号应为 ， 。15. 泡利不相容原理是_.16. 钠黄光 D2线对应着 32P3/232S1/2 态的跃迁，把钠光源置于弱磁场中谱线将分裂为_条17 原子中 分布的周期性决定了元素周期表中元素性质的周期性，各族元素的化学性质
3、都取决于 的分布。18. 原子中量子数 相同的最大电子数是 ； 相同的最大电子数是 lmn, ln,； n 相同的最大电子数是 。19. 处于 原子态的氢原子的轨道角动量的值是 ，轨道角动量 可取的值2/5D zL是 。20X 射线管发射的谱线由 和 两部分构成，它们产生的机制分别是：和 。二、选择题1微观粒子的状态用波函数表示，对波函数的统计解释是：（ ）A.表示微观粒子在时刻的坐标位置；B.表示时刻，坐标处物质波的强度；C.表示时刻，坐标处物质波的振幅；D.表示微观粒子时刻在处单位体积中出现的几率。2夫兰克赫兹实验证明了（ ） A.原子内部能量连续变化 B.原子内存在能级C.原子有确定的大
4、小 D.原子有核心3硫原子射线束，通过非均匀磁场时，在屏上得到的黑条数：（ ）A.2 B.3 C.4 D.54角动量空间取向量子化是指角动量空间一个方向（例如 Z 方向）上的取值是量子化的，它（ ）A只适用于是轨角动量 B只适用于自旋角动量只适用于氢原子 适用于所有角动量5如果对碱金属原子考虑轨道和自旋运动，但不考虑轨道自旋耦合，其状态应用哪几个量子描述( )Al,m l,ms,j B.n,l,s,j,mj C.n,l, ml,ms,j D.n,l,s, ml,ms,6对波函数 的下列表述，其中不正确的是：（ ）A 波函数是对几率密度的一种描述；B 波函数是对粒子统一行为的一种描述；C 波函数
5、必须是有限、连续、单元值的；D由于在整个空间找到粒子的几率为 1，因而波函数的绝对值不能大于 1；7. 在金箔引起的 粒子散射实验中,每 10000 个对准金箔的 粒子中发现有 4 个粒子被散射到角度大于 5的范围内.若金箔的厚度增加到 4 倍,那么被散射的 粒子会有多少？A. 16 B8 C.4 D.28. 为了证实德布罗意假设,戴维孙革末于 1927 年在镍单晶体上做了电子衍射实验从而证明了：A.电子的波动性和粒子性 B.电子的波动性 C.电子的粒子性 D.所有粒子具有二项性9. 有一原子，n=1,2,3 的壳层填满，4s 支壳层也填满，4p 支壳层填了一半，则该元素是：.Br(Z=35)
6、; .Rr(Z=36); .V(Z=23); .As(Z=33)10. 在 粒子散射实验中,若把 粒子换成质子,要想得到 粒子相同的角分布,在散射物不变条件下则必须使：A质子的速度与 粒子的相同； B质子的能量与 粒子的相同；C质子的速度是 粒子的一半； D质子的能量是 粒子的一半11. 为使电子的德布罗意假设波长为 100 埃,应加多大的加速电压：A11.51 106V； B.24.4V； C.24.4 105V； D.15.1V12下列原子态中，可能存在的原子态是哪个？（A） （B）2/1P3P（C） （D） 3F213某原子处于 态，则其 LS 的可能值为下列哪一个？2/34（A）3 2
7、 （B）5 2（C）-3 2 （D ）- 32/2 14. 两个电子的轨道角动量量子数分别为： ， ，则其总轨道角动量量子数可取31ll数值为下列哪一个？（A）0，1，2，3 （B）0，1，2，3，4，5（C）1，2，3，4，5 （D）2，3，4，5 15. 在原子物理和量子力学中，描述电子运动状态的量子数是： ，由此判定),(slmn下列状态中哪个状态是存在的？（A） （1，0，0，-1/2） （B） （3，1，2，1/2 ）（C） （1，1，0，1/2） （D ） （3，4，1，-1/2）16. 钾原子的第十九个电子不是填在 3d 壳层，而是填在 4s 壳层，下面哪项是其原因？（A）为了不
8、违反泡利不相容原理；（B）为了使原子处于最低能量状态；（C）因为两状态光谱项之间满足关系 );3(4dTs（D）定性地说，3d 状态有轨道贯穿和极化效应，而 4s 状态没有轨道贯穿和极化效应。17. 关于 X 射线连续谱的最短波长 ，下列说法中正确的是哪个？min（A）随靶材料的质量增加而增加；（B）与靶材料的原子质量有关；（C）与靶材料的电荷数有关；（D）与靶材料无关。 18不能说明电子具有自旋的实验是哪个？（A）碱金属原子光谱的精细结构；（B）夫兰克-赫兹实验；（C）史特恩-盖拉赫实验；（D）塞曼效应。19X 射线的特征谱是由于什么原因产生的？（A） 原子中价电子在不同能级间跃迁产生的；（
9、B） 高速电子在靶上减速产生的；（C） 原子中内层电子的跃迁产生的； （D） 原子核在不同能级间跃迁产生的。 20卢瑟福的 粒子散射实验说明了：（A）能级的存在；（B）原子核的存在；（C）核自旋的存在；（D）电子的存在。 三、简答题1简述玻尔模型的主要内容。2简述玻尔对原子结构的理论的贡献和玻尔理论的地位与不足。3简述卢瑟福原子有核模型的要点。 4简述微分截面的物理意义。5什么叫 L-S 耦合？什么叫 j-j 耦合？它们反映了原子内部什么性质的相互作用？6简要解释下列概念：能量最低原理，泡利不相容原理、洪特定则、朗德间隔定则。7简答下面实验的主要贡献： 粒子散射实验，弗兰克-赫兹实验，施特恩盖
10、拉赫实验8波恩对波函数作出什么样的解释？9. 简述不确定关系的主要内容和物理实质。10碱金属原子能级和氢原子能级为什么有巨大的差别？试用原子实极化和轨道贯穿理论解释其原因。11核外电子排布的基本原则是什么？12什么叫正常及反常塞曼效应？什么叫帕邢-背克效应？它们各在什么条件下产生？在这里判断磁场强弱的依据是什么？四、计算题1钠原子的基态为 3s，试问钠原子从 3D激发态向低能级跃迁时，可以产生几条谱线，分两种情况：不考虑精细结构 考虑精细结构，画出能级跃迁示意图，说明之。2Zn（Z=30）原子基态时的电子组态是 4s4s,当其中有一个被激发，考虑两种情况：(1)那电子被激发到 5s；(2)它被
11、激发到 4p态。试求：(1)在 L-S耦合下这两种电子组态分别组成的原子态; (2)分别画出两种情况相应的能级跃迁图。3、设两个价电子 l1=2和 l2=3，求：(1) 若它们发生 L-S耦合，写出其总角动量量子数 J的可能值及原子态符号；(2) 若它们发生 j-j耦合，写出其总角动量量子数 J的可能值及原子态符号；(3) 在上述两种耦合中，可能的状态数目及相同 J值出现的次数是否相同？4用能量为 12.5电子伏特的电子去激发基态氢原子，问受激发的氢原子向低能级跃迁时，会出现那些波长的光谱线？5 漫线系的一条谱线 在弱磁场中将分裂成多少条谱线？试做出相应Li )23(/1/2PD的能级跃迁图。6已知 原子光谱主线系最长波长 ，辅线系系限波长 。求锂原iA670A3519子第一激发电势和电离电势。三、证明题1. 试证明康谱顿散射公式为： )cos(1mhe
