河大物院信科类原子物理期末试题(答案仅供参考)(共3页).doc

《河大物院信科类原子物理期末试题(答案仅供参考)(共3页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《河大物院信科类原子物理期末试题(答案仅供参考)(共3页).doc（3页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选优质文档-倾情为你奉上河 北 大 学 课 程 考 核 试 卷2009-2010学年第二学期 2008 级 电子信息科学与技术专业（类）考核科目 原子物理学 课程类别 必修课 考核类型 考试 考核方式 闭卷 卷别 A （注：考生务必将答案写在答题纸上，写在本试卷上的无效）一、单选题：（共16分，每小题2分）1、碱金属元素精细结构产生的原因为:A、 相对论效应 B、 原子实极化 C、 价电子的轨道贯穿 D、 价电子自旋与轨道运动相互作用2、根据玻尔理论，氢原子由激发到的状态后，下列选项中正确的是：A、可能辐射出10条谱线，分别属于4个线系B、可能辐射出的光子最大能量是13.6eVC、可能辐射出

2、11条谱线，分别属于5个线系D、这种情况下，能级间跃迁的3、欲使处于基态的氢原子能发出线，则至少需要给它的能量为：A、 13.6eV B、 12.09eV C、 10.2eV D、 3.4eV4、夫兰克-赫兹实验的结果表明：A、 电子自旋的存在 B、 原子内部能量是量子化的 C、 原子具有磁矩 D、 原子角动量量子化5、经过10KV电势差加速的电子束的德布罗意波长是:A、12.3 nm B、1.23 nm C、0.123 nm D、0.0123 nm6、由壳层结构理论和洪德定则可知，氯原子（Z=17）基态时的原子态应是： A、 2P1/2 B、 2P3/2 C、 4P1/2 D、 4P3/27

3、、由电子组态2p3p所得到的状态到2s2p所得到的状态间的辐射跃迁： A、可产生9条谱线 B、可产生6条谱线 C、可产生7条谱线 D、不能发生8、若电子的电量和质量分别为 和，则原子中电子的自旋磁矩和自旋角动量的关系应为:二、填空题：（共20分）1、氢原子基态能量E1=（1）-13.6（2分） eV，玻尔轨道半径r1=a0=（2）0.0529（2分） nm。2、磷原子（Z=15）的基态组态为（3）1s22s22p63s23p3（2分） ，基态为（4）4S（2分） ，基态的自旋角动量为（5）150.5/2（2分） ，轨道角动量为（6）0（2分），总角动量为（7）150.5/2（2分）。3、原子的

4、3d次壳层按泡利不相容原理最多可以填充（8）10（2分）个电子，壳层最多可以填充（9）18（2分）个电子。 4、正电子与负电子相遇可形成类似于氢原子结构的“电子偶素”，其里德伯常数与之比（）为（10）1:2（2分）。 三、Answer each of the following problems with a brief statement简答题（共20分，每小题5分）1、The nuclear model of the atom（简述原子的核式模型）答：原子中有一个很小的核集中了几乎全部质量和所有的正电荷，电子分布在其周围。2、Quantized condition for Bohr pos

5、tulate（简述玻尔理论量子化条件）答：电子只能分布在轨道角动量L=nh/（2）的分立轨道。3、（简述泡利不相容原理）答：在一个原子中不存在两个或两个以上的电子拥有相同的量子数（n,l,ml,ms）。4、Please write out the reason of the effective quantum number () which is not an integer.（简述有效量子数不是整数的原因）答：量子数n，n是整数，n*=n/Z，n*=n/Z，Z为原子序数，两整数相除不一定为整数。四、The stern-Gerlach experiments,（史特恩盖拉赫实验）1. Why

6、must be magnetic field be inhomogeneous?（为什么磁场是不均匀的）答：有自旋磁矩的原子在均匀的磁场中只受到磁矩作用不受到力的作用，只有在不均匀的磁场中才会受到力的作用，故要用不均匀磁场。2. How is the inhomogeneous field obtained?（如何获得不均匀磁场）答：见原子物理学第四版 杨福家 著 156页，图19.1（b）。3. What kind of pattern would be obtained with a beam of hydrogen atoms in their ground state? Why?（用基

7、态氢原子来实验得到怎样的氢束线图案，为什么？）答：得到两条氢束线，原因：由原子物理学第四版 杨福家 著 163页（20-13）式可知氢束线的条数由mJ取值的个数决定，氢的基态原子态2S1/2 mJ取2J+1=2*1/2+1=2个值，因此得到两条氢束线。4. What kind of pattern would be obtained with a beam of mercury atoms (ground state)? Why? (用基态汞原子来实验得到怎样的汞束线图案，为什么？）答：得到一条汞束线，原因：朗德因子g为0/0，不分裂因此得到一条汞束线。（共20分）五、In the groun

8、d state of beryllium there are two 1s and two 2s electrons. The lowest states are those in which one of the 2s electron is excited to a 2p state.（铍原子的基态电子组态是1s22s2，若有一个电子被激发到2P态）1. List these state, giving all the angular momentum quantum numbers of each.（写出每个电子组态所对应的原子态的角动量量子数）2. Order the states according to increasing energy. （把这些能级按生序排列）（共14分）六、锌原子光谱中的一条谱线（）在磁场中发生塞曼分裂，试问：从垂直于磁场方向观察，原谱线分裂为几条？是否是正常塞曼效应？画出相应的能级跃迁图。（共10分）专心-专注-专业