云南師范大學(xué)《原子物理學(xué)》期末試卷-C卷及復(fù)習(xí)資料

1、云南師范大學(xué)2011 2012學(xué)年下學(xué)期統(tǒng)一考試原子物理學(xué) 試卷學(xué)院物電學(xué)院專業(yè) 年級 2010級 學(xué)號姓名考試方式：閉卷考試時(shí)量：120分鐘 試卷編號：C卷題號一二三四總分評卷人一、簡答題（共2小題，每題3分，共6分）1教材中哪些實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)象說明了電子具有自旋運(yùn)動(dòng)且自旋量子數(shù)為1/2 ?（至少舉三個(gè)例子。）2、什么是原子核的結(jié)合能和平均結(jié)合能?得 評卷 二、填空題（將正確答案填在空格內(nèi)，共 10空，每空1 分1 人1分,共10分）1 .夫蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)證實(shí)了;史特恩-蓋拉赫實(shí)驗(yàn)在歷史上首次證實(shí)了 。2 .鋁原子基態(tài)是2P1/2,則它的軌道角動(dòng)量是 ,自旋角動(dòng)量是 o （用2兀來表7K）3 .鋼

2、原子的基態(tài)是 4F3/2,該原子態(tài)能級在均勻磁場中將分裂為 層。4 .按照泡利不相容原理，在同一原子中，3d次殼層最多可填個(gè)電子，主量子數(shù) n=3的電子最多可以有 個(gè)。5 . 原子核反應(yīng)過程中守恒的量有：電荷 數(shù)、線動(dòng)量和角動(dòng)量等。得|評卷|三、選擇題（將正確答案的序號填在括號內(nèi)，共 6小題， 分人1每題3分，共18分）一1.原子核式結(jié)構(gòu) 模型的提 出是根 據(jù)a粒子 散射【 ）A.絕大多數(shù)散射角近|因；B.a粒子只偏|巨!；C.以小角散射為主，也存在大角散射；D.以大角散射為主，也存在小角散射。2 .氫原子可觀測到的全部線光譜應(yīng)理解為：【 ）A.處于某一狀態(tài)的一個(gè)原子所產(chǎn)生的；B.處于不同狀態(tài)

3、的足夠多的原子所產(chǎn)生的；C.處于相同狀態(tài)的少數(shù)原子所產(chǎn)生的；D.處于不同狀態(tài)的少數(shù)原子所產(chǎn)生的。3 .氫原子基態(tài)的電離電勢和第一激發(fā)電勢分別是：A. 13.6V 和 10.2V ;B. -13.6V和-10.2V ;C. 13.6V 和 3.4V ;D. -13.6V和-3.4V 。4 .可以基本決定所有原子核性質(zhì)的兩個(gè)量是：【 )A核的質(zhì)量和大??；B.核自旋和磁矩； C.原子量和電荷；D. 質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)。5、原子核可近似看成一個(gè)球形，其半徑R可用下述公式來描述：【 )=r oA1/3 B.R= roA2/3C. R =回回6.放射性原子核衰變的基本規(guī)律是，式中N代表的物理意義是A. t時(shí)刻

4、衰變掉的核數(shù)；B. 0時(shí)刻的核數(shù)；C. t時(shí)刻尚未衰變的核數(shù)；D. t時(shí)刻子核的數(shù)目系中最短波四、計(jì)算題（共6小題，共66分。要求寫出必要的文字 說明、計(jì)算公式和重要的演算步驟。只寫出最后答案，而 未寫出主要演算過程的，不能得分。）得 1. （10分）用巴爾末公式計(jì)算氫原子光譜巴爾末分長的譜線波長。I得 2. （12分）已知原子光譜主線系最長波長為670.7,輔線系系限分 波長為351.9,試求原子的第一激發(fā)電勢和基態(tài)的電離電勢。得 3. （12分）在施特恩-蓋拉赫實(shí)驗(yàn)中（如下圖），不均勻橫向磁分場梯度為| X |,磁極的縱向范圍I鼻I I，磁極中心到屏的距離 鼻,使用的原子束是處于基態(tài) 區(qū)

5、的倒原子，原子的 動(dòng)能 ri 。試求屏上線束邊沿成分之間的距離c得 4. （12分）鉞原子基態(tài)的電子組態(tài)是 2s2s,若其中有一個(gè)電子分 被激發(fā)到3s態(tài)。試求出與躍遷有關(guān)的電子組態(tài)及在耦合下各電子組態(tài)組成的原子態(tài)。寫出有關(guān)中原子態(tài)符號。從形成的激發(fā)態(tài) 向低能態(tài)躍遷各有幾種光譜躍遷？畫出相應(yīng)的能級躍遷圖。得 5. （10分）某一 X射線管發(fā)出的連續(xù)X光譜的最短波長為0.062 ,分 試問它的工作電壓是多少？得 6. （10分）試求的反應(yīng)能。這個(gè)核反應(yīng)是放能反應(yīng)還分 是吸能反應(yīng)？有關(guān)核素的質(zhì)量如下：H： 1.007825u ; O4.002603u ;回：7.015999U。2（1u= 931.5

6、2）云南師范大學(xué)課程考試試卷參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)課程名稱：原子物理學(xué)考試班級:10物理試卷編號：C卷 命題教師簽名: 徐曉梅 2012 年6月J日一、簡答題（每題3分，共6分）1 .答：史特恩蓋拉赫實(shí)驗(yàn)堿金屬原子光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)塞曼效應(yīng)（3分）2 .答：核子結(jié)成原子核時(shí)會(huì)，質(zhì)量會(huì)減少一部分，以能量的形式 釋放出來，稱為結(jié)合能。比結(jié)合能即平均每核子釋放的結(jié)合能。3分）二、填空題（將正確答案填在空格內(nèi)，每空 1分，共10分）1. 原子能級存在; 原子空間取向量子化2. 因，叵3. _4_4. 10,185. 總質(zhì)量、總能量、核子數(shù)三、選擇題（將正確答案的序號填在括號內(nèi)，每題 3分，共18分）1 2 3

7、 4 5 6四、計(jì)算題（共6小題，共66分。要求寫出必要的文字說明、計(jì)算公 式和重要的演算步驟。只寫出最后答案，而未寫出主要演算過程的， 不能得分。）2 . （10 分）解：氫原子光譜巴爾末系目（6分）氫原子光譜巴爾末系中最短的波長記為（5分）2.（12 分）（2分）（3分）（3分）（2分）所以，的第一激發(fā)電勢為1.85V,電離電勢為 5.37V。（2分）3. （12 分）解：在施特恩-蓋拉赫實(shí)驗(yàn)中，原子束在屏上偏離中心的距離為可（3分）對于原子態(tài)歸，（3分）（2分）對于屏上邊緣的線束，取T ,因此屏上兩邊緣線束之間的距離為:（4分）4. （12 分）解：（1）那電子被激發(fā)到3s態(tài)一 一 一1 一1s1s2s2s: 2So1s1s2s2p: 2 1Pi ,2 3P0,1,233s11s1s2s3s:3 Sd,（7分）能 級、 能 級 躍 遷 圖（5分）3So21Pi721So5. （10 分）解：I ="= |分）1-12