原子物理习题

1、原子物理学习题第一章 原子的核式结构1选择题：(1)原子半径的数量级是：A1010cm; B.10-8m C. 10-10m D.10-13m(2)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23C. 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（3）进行卢瑟福理论实验验证时发现小角散射与实验不符这说明：A. 原子不一定存在核式结构 B. 散射物太厚 C. 卢瑟福理论是错误的 D. 小角散射时一次散射理论不成立(4)用相同能量的粒子束和质子束分别与金箔正碰，测量金原子核半径的上限. 问用质子束所得结果是用粒子束所得结果的几倍？A

2、. 1/4 B . 1/2 C . 1 D. 2(5)动能EK=40keV的粒子对心接近Pb(z=82)核而产生散射,则最小距离为（m）：A.5.9 B.3.0 C.5.910-12 D.5.910-14(6)如果用相同动能的质子和氘核同金箔产生散射,那么用质子作为入射粒子测得的金原子半径上限是用氘核子作为入射粒子测得的金原子半径上限的几倍？A.2 B.1/2 C.1 D .4(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 B.8 C.4 D.2(8）在同一粒子源

3、和散射靶的条件下观察到粒子被散射在90°和60°角方向上单位立体角内的粒子数之比为：A4:1 B.:2 C.1:4 D.1:8（9）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2简答题：（1）简述卢瑟福原子有核模型的要点.（2）简述粒子散射实验. 粒子大角散射的结果说明了什么？（3）什么是微分散射截面？简述其物理意义.（4）粒子在散射角很小时,发现卢瑟福公式与实验有显著偏离,这是什么原因?（5）为什么说实验证实了卢瑟福公式

4、的正确性,就是证实了原子的核式结构?（6）用较重的带负电的粒子代替粒子作散射实验会产生什么结果?中性粒子代替粒子作同样的实验是否可行?为什么?（7）在散射物质比较厚时,能否应用卢瑟福公式?为什么?（8）普朗光量子假说的基本内容是什么?与经典物理有何矛盾?（9）为什么说爱因斯坦的光量子假设是普朗克的能量子假设的发展.（10）何谓绝对黑体?下述各物体是否是绝对黑体?(a)不辐射可见光的物体;(b)不辐射任何光线的物体;(c)不能反射可见光的物体;(d)不能反射任何光线的物体;(e)开有小孔空腔.3计算题：（1）当一束能量为4.8Mev的粒子垂直入射到厚度为4.0×10-5cm的金箔上时探

5、测器沿20°方向上每秒记录到2.0×104个粒子试求：仅改变探测器安置方位,沿60°方向每秒可记录到多少个粒子？若粒子能量减少一半,则沿20°方向每秒可测得多少个粒子？粒子能量仍为4.8MeV,而将金箔换成厚度的铝箔,则沿20°方向每秒可记录到多少个粒子?(金19.3g/cm3 铅27g /cm3；A金179 ,A铝27,Z金79 Z铝13)(2)试证明:粒子散射中粒子与原子核对心碰撞时两者之间的最小距离是散射角为900时相对应的瞄准距离的两倍.(3)10Mev的质子射到铜箔片上,已知铜的Z=29, 试求质子散射角为900时的瞄准距离b和最接近

6、于核的距离rm.（4）动能为5.0MeV的粒子被金核散射，试问当瞄准距离分别为1fm和10fm时，散射角各为多大？（5）假设金核半径为7.0fm，试问：入设质子需要多大能量，才能在对头碰撞时刚好到达金核表面？（6）在粒子散射实验中，如果用银箔代替金箔，二者厚度相同，那么在同样的偏转方向，同样的角度间隔内，散射的粒子数将减小为原来的几分之几？银的密度为10.6公斤分米3，原子量为108；金的密度为19.3公斤分米3,原子量197。（7）能量为3.5MeV的细粒子束，射到单位面积质量为1.05×10-2kgm2的银箔上，如题图所示。粒子与银箔表面成60º角，在离入射线成20&#

7、186;的方向上，离银箔散射区距离L0。12米处放一窗口面积为6.0×10-5m2的计数器。测得散射进此窗口的粒子是全部入射粒子的百分之29，若已知银原子量为107.9，试求银的核电核数Z。计数器窗口银箔L200600第二章 玻尔氢原子理论1.选择题:(1)若氢原子被激发到主量子数为n的能级,当产生能级跃迁时可能发生的所有谱线总条数应为：An-1 B .n(n-1)/2 C .n(n+1)/2 D .n(2)氢原子光谱赖曼系和巴耳末系的系线限波长分别为：A.R/4 和R/9 B.R 和R/4 C.4/R 和9/R D.1/R 和4/R(3)氢原子赖曼系的线系限波数为R,则氢原子的电离

8、电势为：A3Rhc/4 B. Rhc C.3Rhc/4e D. Rhc/e(4)氢原子基态的电离电势和第一激发电势分别是：A13.6V和10.2V; B 13.6V和-10.2V; C.13.6V和3.4V; D. 13.6V和-3.4V(5)由玻尔氢原子理论得出的第一玻尔半径的数值是：A.5.29m B.0.529×10-10m C. 5.29×10-12m D.529×10-12m(6)根据玻尔理论,若将氢原子激发到n=5的状态,则：A.可能出现10条谱线，分别属四个线系 B.可能出现9条谱线，分别属3个线系C.可能出现11条谱线，分别属5个线系 D.可能出现

9、1条谱线，属赖曼系(7)欲使处于激发态的氢原子发出线，则至少需提供多少能量（eV）?A.13.6 B.12.09 C.10.2 D.3.4(8)氢原子被激发后其电子处在第四轨道上运动,按照玻尔理论在观测时间内最多能看到几条线？A.1 B.6 C.4 D.3(9)氢原子光谱由莱曼、巴耳末、帕邢、布喇开系组成.为获得红外波段原子发射光谱,则轰击基态氢原子的最小动能为: A .0.66 eV B.12.09eV C.10.2eV D.12.57eV(10)用能量为12.7eV的电子去激发基态氢原子时,受激氢原子向低能级跃迁时最多可能出现几条光谱线（不考虑自旋）； A3 B.10 C.1 D.4(11

10、)有速度为1.875的自由电子被一质子俘获,放出一个光子而形成基态氢原子,则光子的频率（Hz）为:A3.310； B.2.410 ； C.5.710； D.2.110.(12)按照玻尔理论基态氢原子中电子绕核运动的线速度约为光速的：A.1/10倍 B.1/100倍 C .1/137倍 D.1/237倍(13)玻尔磁子为多少焦耳特斯拉？A0.927 B.0.927 C. 0.927 D .0.927（14）已知一对正负电子绕其共同的质心转动会暂时形成类似于氢原子的结构的“正电子素”那么该“正电子素”由第一激发态跃迁时发射光谱线的波长应为：A3 /8 B.3/4 C.8/3 D.4/3(15)象子

11、（带有一个单位负电荷）通过物质时，有些在核附近的轨道上将被俘获而形成原子，那么原子基态轨道半径与相应的电子轨道半径之比为（子的质量为m=206me）A.1/206 B.1/(206)2 C.206 D.2062(16)电子偶素是由电子和正电子组成的原子，基态电离能量为：A.-3.4eV B.+3.4eV C.+6.8eV D.-6.8eV(17)根据玻尔理论可知，氦离子He+的第一轨道半径是：A2 B. 4 C. /2 D. /4(18)一次电离的氦离子 He+处于第一激发态（n=2）时电子的轨道半径为：A.0.5310-10m B.1.0610-10m C.2.1210-10m D.0.26

12、10-10m(19)假设氦原子（Z=2）的一个电子已被电离，如果还想把另一个电子电离，若以eV为单位至少需提供的能量为：A54.4 B.-54.4 C.13.6 D.3.4(20）在He+离子中基态电子的结合能是：A.27.2eV B.54.4eV C.19.77eV D.24.17eV(21)夫赫实验的结果表明：A电子自旋的存在； B原子能量量子化 C原子具有磁性； D原子角动量量子化(22）夫赫实验使用的充气三极管是在：A.相对阴极来说板极上加正向电压,栅极上加负电压；B.板极相对栅极是负电压,栅极相对阴极是正电压；C.板极相对栅极是正电压,栅极相对阴极是负电压；D.相对阴极来说板极加负电

13、压,栅极加正电压(23）处于基态的氢原子被能量为12.09eV的光子激发后,其轨道半径增为原来的A4倍 B.3倍 C.9倍 D.16倍(24）氢原子处于基态吸收=1026Å的光子后电子的轨道磁矩为原来的（ ）倍：A3； B. 2； C.不变； D.92简答题:（1）19世纪末经典物理出现哪些无法解决的矛盾？ （2）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.（3）写出下列物理量的符号及其推荐值（用国际单位制）：真空的光速、普朗克常数、玻尔半径、玻尔磁子、玻尔兹曼常数、万有引力恒量. （4）解释下列概念：光谱项、定态、简并、电子的轨道磁矩、对应原理.（5）简述玻尔

14、对原子结构的理论的贡献和玻尔理论的地位与不足.(6) 波尔理论的核心是什么?其中那些理论对整个微观理论都适用?(7) 为什么通常总把氢原子中电子状态能量作为整个氢原子的状态能量?(8) 对波尔的氢原子在量子态时,势能是负的,且数值大于动能,这意味着什么?当氢原子总能量为正时,又是什么状态?(9)为什么氢原子能级,随着能量的增加,越来越密?（10）分别用入射粒子撞击氢原子和氦粒子,要使它们在量子数n相同的相邻能级之间激发,问在哪一种情况下,入射粒子必须具有较大的能量?（11）当原子从一种状态跃迁到另一种状态时,下列物理量中那些是守恒的?总电荷,总电子数,总光子数,原子的能量,总能量,原子的角动量

15、,原子的线动量,总线动量.（12）处于n=3的激发态的氢原子(a)可能产生多少条谱线?(b)能否发射红外线?(c)能否吸收红外线?(13) 有人说:原子辐射跃迁所相应的两个状态能量相差越大,其相应的辐射波长越长,这种说法对不对?(14) 具有磁矩的原子在横向均匀磁场和横向非均匀磁场中运动时有什么不同?(15) 要确定一个原子的状态,需要哪些量子数?(16) 解释下述的概念或物理量,并注意它们之间的关系:激发和辐射；定态、基态、激发态和电离态；能级和光谱项：线系和线系限；激发能，电离能；激发电位、共振电位、电离电位；辐射跃迁与非辐射跃迁。3计算题:(1)单色光照射使处于基态的氢原子激发,受激发的

16、氢原子向低能级跃迁时可能发出10条谱线.问:入射光的能量为多少？其中波长最长的一条谱线的波长为多少？（hc=12400eV·Å）(2)已知一对正负电子绕共同质心转动会形成类似氢原子结构-正电子素.试求：正电子素处于基态时正负电子间的距离；n=5时正电子素的电离能（已知玻尔半径=0.529Å）.(3)不计电子自旋当电子在垂直于均匀磁场的平面内运动时,试用玻尔理论求电子动态轨道半径和能级（提示： ; ）(4)氢原子巴尔末系的第一条谱线与He+离子毕克林系的第二条谱线(64)两者之间的波长差是多少?(RH=1.09678×10-3 Å, RHe=1.

17、09722×10-3 Å)(5)设氢原子光谱的巴耳末系的第一条谱线的波长为,第二条谱线的波长为,试证明:帕邢系的第一条谱线的波长为(6) 一个光子电离处于基态的氢原子,被电离的自由电子又被氦原子核俘获,形成处于能级的氦离子He+,同时放出波长为500nm的光子,求原入射光子的能量和自由电子的动能,并用能级图表示整个过程.(7) 在天文上可观察到氢原子高激发态之间的跃迁,如与之间,请计算此跃迁的波长和频率.(8) He+离子毕克林系的第一条谱线的波长与氢原子的巴耳末系线相近. 为使基态的He+离子激发并发出这条谱线,必须至少用多大的动能的电子去轰击它?(9) 试用光谱的精细结

18、构常数表示处于基态的氢原子中电子的速度、轨道半径、氢原子的电离电势和里德伯常数. (10) 计算氢原子中电子从量子数为的状态跃迁到的状态时所发出谱线的频率.(11) 试估算一次电离的氦离子、二次电离的锂离子的第一玻尔轨道半径、电离电势、第一激发电势和赖曼系第一条谱线波长分别与氢原子的上述物理量之比值。.（12）Li（Z3）原子，其主线系光谱的波数公式。已知Li原子电离成Li离子需要203.44eV的能量。问如要把Li粒子电离为Li离子，需要多少能量。（13）设在斯特恩-格拉赫实验中，不均匀磁场长度为,从不均匀磁场的端点到屏的距离，银原子的速度，试求屏上两银原子条纹之间的间距。已知银原子的质量，

19、基态银原子磁矩在空间任意方向的量子化取值。（14）试计算赖曼系、巴尔末系和帕邢系的波长范围（即求出每个线系的最短波长和最长波长的值），确定它们所属的光谱区域。（15）氢原子的下列谱线各属哪个线系：970Å,4341Å,与9546Å？它们各相应于什么跃迁？（16）当氢原子放出光子时，由于光子具有能量，而使氢原子受到反冲。证明，此时光波波长变化为：（17）试问二次电离的锂离子Li+, 从其第一激发态向基态跃迁时发出的光子，是否有可能使处于基态的一次电离的氦离子He+的电子电离掉？（18）试确定氢原子放射波长为12818Å的谱线时，氢原子电子角动量的变化。已知

20、给定的谱线属于帕邢系。RH=1.0967758*107米-1（19）在受到单能量电子照射时，原子态氢发射出波长为 0.122m的光子。试求电子的能量，并确定原子受到电子撞击后，跃迁到哪一个激发态？（20）某类氢原子，它的帕邢系第三条谱线和氢原子的赖曼系第一条谱线的频率几乎一样，问该原子是何元素？（21）试计算氢原子n=3 的各电子轨道的偏心率和长、短半轴的值。（22）计算208Pb(Z=82)原子第一玻尔轨道的半径和能量，以及在第一赖曼跃迁（从n2=2® n1=1)中所产生的光子的能量是多少？第三章 量子力学初步1选择题：（1）为了证实德布罗意假设,戴维孙革末于1927年在镍单晶体上

21、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(2)德布罗意假设可归结为下列关系式：A .E=h， p=; B.E=，P=; C. E=h ，p=; D. E= ，p=(3)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：A11.51106V； B.24.4V； C.24.4105V； D.15.1V(4）基于德布罗意假设得出的公式 Å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(5）如果一个原子处于某能态的时间

22、为10-7S,原子这个能态能量的最小不确定数量级为（以焦耳为单位）：A10-34； B.10-27； C.10-24； D.10-30(6）将一质子束缚在10-13cm的线度内,则估计其动能的量级为：A. eV; B. MeV; C. GeV, D.10-20J(7)按量子力学原理,原子状态用波函数来描述. 不考虑电子自旋,对氢原子当有确定主量子数n时,对应的状态数是：A2n; B.2n+1; C.n2; D.2n2(8)按量子力学原理,原子状态用波函数来描述.不考虑电子自旋,对氢原子当确定后,对应的状态数为：A.n2; B.2n; C.; D.2+1(9)按原子力学原理,原子状态用波函数来描

23、述.考虑电子自旋,对氢原子当确定后,对应的状态数为：A.2(2+1); B.2+1; C. n; D.n2(10)按量子力学原理,原子状态用波函数来描述.考虑自旋对氢原子当m确定后对应的状态数为：A.1; B.2; C.2+1; D. n3简答题（1）波恩对波函数作出什么样的解释？ （2）请回答测不准关系的主要内容和物理实质.（3）为什么说德布罗意是量子力学的创始人？贡献如何？ （4）何谓定态？定态波函数具有何种形式？（5）波函数满足标准条件是什么？写出波函数的归一化条件.(6) 量子力学是在什么基础上建立起来的?它与旧量子论的根本区别是什么?(7)微观粒子的状态用什么来描述?为什么?(8)

24、如何理解微观粒子的波粒二相性,对于运动着的宏观实物粒子为什么不考虑它们的波动性?(9) 微观粒子在不运动(相对静止)的时候,能否显示出波动性?又能否显示出粒子性?(10)(a)能否用相对论的质量与速度关系式求得光子的质量(b)不同波长的光子,质量同否?(11) 当中子和光子的波长相同时,它们的动量和总能量是否相同?(12) 怎样理解测不准关系?（13）按照光的波动说,光强与什么成正比?按照光的粒子说,光强度又与什么成正比?怎样才能把这两种学说联系起来?（14）(x,y,z)表示波函数,问 各表示什么物理意义?（15）用角动量来表示测不准关系时,将具有怎样的形式?（16）何谓定态?解定态问题的方

25、法和步骤是什么?（17）用量子力学解氢原子问题得出哪些主要结果?这些结果与旧量子论有何区别与联系?这说明了什么问题?（18）为什么玻尔轨道这个概念违反测不准关系? 3计算题：（1）电子显微镜中的电子从静止开始通过电势差为的静电场加速后，其德布罗意波长为，求加速电势差.（2）试画出时电子轨道角动量在磁场中空间量子化示意图，并标出电子轨道角动量在外磁场方向的投影的各种可能值.（3）若一个电子的动能等于它的静止能量，试求：（1）该电子速度为多大？（2）其相应的德布罗意波长是多少？（4）一个电子被禁闭在线度为10fm的区域内（这正是原子核线度的数量级），试计算它的最小动能为多少？（5） 如果普朗克常数

26、是6600J×S而不是6.6´10-34J×S，我们的世界会复杂得多。在这种情况下，一个体重100Kg的足球运动员以5.0m×s-1的速度奔跑，它的德布罗意波长是多大？由对面的运动员看来，他的位置的最小不确定量是多大？（6）氢原子的基态波函数，试求（1）在r-r+dr范围内发现电子的几率；（2）r取何值时几率最大？(3)计算能量，角动量，及角动量在Z方向的投影PlZ。（7） 线性谐振子的基态波函数和第一激发态的波函数分别为，式中为弹性系数，试求线性谐振子在基态和第一激发态时几率出现最大值时的位置。（8）氢原子处于的状态，试求（1）状态能量；（2）角动量；

27、（3）角动量的分量（4）经向几率分布函数和角向几率分布函数。（9） 典型的原子核半径约为5.0fm。设核内质子的位置不确定量为5.0fm，试求质子动量的最小不确定量为多少？（10） 粒子位于一维对称势场中，势场形式为（1）试推导粒子在 E< V0 情况下其总能量E满足的关系式；（2） 试使用（1）中导出的关系式，以图解法证明：粒子的能量只能是一些不连续的值。（11）设原子的线度为10-10m的数量级，原子核的线度为10-14的数量级，已知电子的质量，质子质量求电子在原子中的能量和质子在原子核中的能量。（12）计算宽度为1埃的无限深势阱中，n=1、2、3、10、100问各能态电子的能量。如

28、果势阱宽为1cm，则又如何？ （13）在一维无限深方势阱中，当粒子处于y1和y2时，求发现粒子几率最大的位置。（14）当一电子束通过0.8Wb·m-2的匀强磁场时，自旋取向与此磁场“顺向”和“反向”的两种电子的能量差是多少？（15）光子与电子的波长都是2.0埃，它们的动量和能量都相等否？（16）试描绘，原子中L=4时，电子动量矩L在磁场中空间量子化的示意图，并写出L在磁场方向的分量LZ的各种可能的值。（17）求粒子在一维无限深势阱中的能量和波函数。第四章 碱金属原子1.选择题：（1）单个f 电子总角动量量子数的可能值为：A. j =3,2,1,0； B .j=±3； C.

29、j= ±7/2 , ± 5/2; D. j= 5/2 ,7/2（2）单个d 电子的总角动量投影的可能值为：A.2，3； B.3，4； C.，； D.3/2，5/2 .（3）已知一个价电子的,试由求的可能值：A .3/2,1/2 ,-1/2 ,-3/2 ; B. 3/2 ,1/2 ,1/2, -1/2 ,-1/2,-3/2;C .3/2,1/2 ,0,-1/2, -3/2; D. 3/2,1/2 ,1/2 ,0,-1/2, -1/2,-3/2;（4）锂原子光谱由主线系.第一辅线系.第二辅线系及柏格曼系组成.这些谱线系中全部谱线在可见光区只有：A.主线系； B.第一辅线系； C

30、.第二辅线系； D.柏格曼系（5）锂原子主线系的谱线在不考虑精细结构时,其波数公式的正确表达式应为：A.； B. ; C; D（6）碱金属原子的光谱项为：A.T=R/n2; B .T=Z2R/n2; C .T=R/n*2; D. T=RZ*2/n*2（7）锂原子从3P态向基态跃迁时,产生多少条被选择定则允许的谱线（不考虑精细结构）?A.一条 B.三条 C.四条 D.六条（8）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3519埃，则Li原子的电离电势为：A5.38V B.1.85V C.3.53V D.9.14V（9）钠原子基项3S的量子改正数为1.37，试确定该原子的电离电势

31、：A.0.514V; B.1.51V; C.5.12V; D.9.14V(10)碱金属原子能级的双重结构是由于下列哪一项产生：A.相对论效应 B.原子实的极化C.价电子的轨道贯穿 D.价电子的自旋轨道相互作用(11)产生钠的两条黄谱线的跃迁是：A.2P1/22S1/2 , 2P1/22S1/2; B. 2S1/22P1/2 , 2S1/22P3/2;C. 2D3/22P1/2, 2D3/22P3/2; D. 2D3/22P1/2 , 2D3/22P3/2（12）若已知K原子共振线双重成分的波长等于7698.98埃和7664.9埃,则该原子4p能级的裂距为多少eV？A.7.4×10-2

32、; B .7.4×10-3; C .7.4×10-4; D .7.4×10-5.(13）对锂原子主线系的谱线,考虑精细结构后,其波数公式的正确表达式应为：A.= 22S1/2-n2P1/2 = 22S1/2-n2P3/2 B. = 22S1/2®n2P3/2 = 22S1/2®n2P1/2 C. = n2P3/2-22S1/2 = n2P1/2-22S3/2 D. = n2P3/2®n2P3/2 = n2P1/2®n21/2（14）碱金属原子光谱精细结构形成的根本物理原因：A.电子自旋的存在 B.观察仪器分辨率的提高C.选择

33、定则的提出 D.轨道角动量的量子化（15）已知钠光谱的主线系的第一条谱线由l1=5890埃和l2=5896埃的双线组成,则第二辅线系极限的双线间距（以电子伏特为单位）：A.0； B.2.14´10-3; C.2.07´10-3; D.3.42´10-2(16）考虑电子自旋,碱金属原子光谱中每一条谱线分裂成两条且两条线的间隔随波数增加而减少的是什么线系？A.主线系； B.锐线系； C.漫线系； D.基线系(17）如果是单电子原子中电子的轨道角动量量子数,则偶极距跃迁选择定则为：A.; B. 或±1; C. ; D. (18）碱金属原子的价电子处于n3, 1

34、的状态,其精细结构的状态符号应为：A .32S1/2.32S3/2； B.3P1/2.3P3/2； C .32P1/2.32P3/2; D .32D3/2.32D5/2(19）下列哪种原子状态在碱金属原子中是不存在的：A .12S1/2; B. 22S1/2; C .32P1/2; D. 32S1/2.32D5/2(20）对碱金属原子的精细结构12S1/2 ,12P1/2, 32D5/2, 42F5/2,22D3/2这些状态中实际存在的是：A.12S1/2,32D5/2,42F5/2; B.12S1/2 ,12P1/2, 42F5/2; C.12P1/2,32D5/2,22D3/2; D.32

35、D5/2, 42F5/2,22D3/2(21）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.相对论修正和极化贯穿C.自旋轨道耦合和相对论修正 D.极化.贯穿.自旋轨道耦合和相对论修正(22）对氢原子考虑精细结构之后,其赖曼系一般结构的每一条谱线应分裂为：A.二条 B.三条 C.五条 D.不分裂(23）考虑精细结构,不考虑蓝姆位移,氢光谱H线应具有：A.双线 B.三线 C.五线 D.七线(24）氢原子巴尔末系的谱线,计及精细结构以后,每一条谱线都分裂为五个,但如果再考虑蓝姆位移其谱线分裂条数为：A.五条 B.六条 C.七条 D.八条（25）已知锂原子主线系最长波长为l1

36、=67074埃，第二辅线系的线系限波长为l¥=3519埃,则锂原子的第一激发电势和电离电势依次为（已知R1.09729´107m-1）A.0.85eV,5.38eV; B.1.85V,5.38V; C.0.85V,5.38V D.13.85eV,5.38eV（26）钠原子由nS跃迁到3D态和由nD跃迁到3P态产生的谱线分别属于：A.第一辅线系和基线系 B.柏格曼系和锐线系C.主线系和第一辅线系 D.第二辅线系和漫线系（27）d电子的总角动量取值可能为：A.; B . ; C. ; D. 2简答题：（1）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

37、因是什么？为什么态不分裂，态分裂为两层？（2）造成氢原子精细能级和光谱的原因是什么？（3）试由氢原子能量的狄拉克公式出发，画出巴尔末系第一条谱线分裂后的能级跃迁图并写出各自成分的波数表达式（4）简述碱金属原子光谱的精细结构（实验现象及解释）.（5）什么叫原子实？碱金属原子的价电子的运动有何特点？它给原子的能级带来什么影响？（6）碱金属原子的能级或光谱项与氢（或类氢）原子有何不同？这是什么原因引起的？为什么这种差别当量子数很大时又消失了？（7）电子自旋是怎样产生的？电子自旋是电子的固有属性的含义是什么？为什么不能把电子自旋理解为电子绕其对称轴的自转？（8）对碱金属原子，原子态和电子态有何联系？表

38、示符号上有何区别？（9）为什么谱项S项的精细结构是单层的，P、D、F等项总是双层的？试从碱金属的光谱双线的规律性和从电子自旋与轨道相互作用的物理概念的两方面分别说明之。（10）考虑自旋后，碱金属原子的能级怎样确定和表示？（11）以钠为例，碱金属原子的四个光谱线系的精细结构公式如何表达？（12）氢或类氢原子的精细结构能级与碱金属精细结构能级有何不同？（13）电子自旋有何实验验证？为什么？试举例说明。（14）电子自旋与其轨道运动的相互作用是何种性质的作用？这种作用的数量级若用电子伏表示是多少？3计算题:（1）锂原子的基态光谱项值T2S43484cm-1,若已知直接跃迁3P®3S产生波长为

39、3233埃的谱线.试问当被激发原子由3P态到2S态时还会产生哪些谱线？求出这些谱线的波长（R10972´10-3埃-1）（2）已知铍离子Be+主线系第一条谱线及线系限波长分别为3210埃和683埃,试计算该离子S项和P项的量子亏损以及锐线系第一条谱线的波长.（3）锂原子的基态是，当处于激发态的锂原子向低能级跃迁时，可能产生几条谱线（不考虑精细结构）？这些谱线中哪些属于你知道的谱线系的？同时写出所属谱线系的名称及波数表达式. 试画出有关的能级跃迁图，在图中标出各能级的光谱项符号，并用箭头都标出各种可能的跃迁. (4)试写出钠原子主线系、第一辅线系、第二辅线系和伯格曼系的波数表达式.已知

40、：,求钠原子的电离电势.若不考虑精细结构，则钠原子自态向低能级跃迁时，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，则上问中谱线分别是几线结构？用光谱项表达式表示出相应的跃迁.(5) 已知锂原子基态的光谱项T2S =43484cm-1,共振线（即主线系第一条谱线）波长为6707 Å。试计算锂原子的电离电势和第一激发电势。(6) 已知锂原子光谱项的量子数修正值 s =0 .40， p=0. 05，试估算处于3s 激发态的锂原子向较低能级跃迁时可观察到的谱线的波长（不考虑精细结构）。(7) 钠原子的基态为3S.其电离电势和第一激发电势分别为5.139V和2.

41、 104V，试求3S和3P谱项的量子数修正值s和p。(8) 铯蒸汽光谱的锐线系主线由波长为14695Å和13588Å的两条分线组成，试求这一线系的其余谱线双线间的间隔。(9) 已知某碱金属原子中的价电子从3d态跃迁到3 p态，考虑精细结构，画出全部可能发生的跃迁。(10) 忽略电子的自旋轨道相互作用，试求碱金属原子能级的简并度，若考虑旋轨作用，碱金属原子能级的简并度又如何？(11) 试写出电子在氢原子中 n=3时的谱项符号，主量子数为n的氢原子能级有多少个精细结构成分？第五章 多电子原子1.选择题:(1)关于氦原子光谱下列说法错误的是：A.第一激发态不能自发的跃迁到基态；

42、B.1s2p 3P2,1,0能级是正常顺序；C.基态与第一激发态能量相差很大； D.三重态与单态之间没有跃迁(2)氦原子由状态1s2p 3P2,1,0向1s2s 3S1跃迁,可产生的谱线条数为：A.0； B.2； C.3； D.1(3)氦原子由状态1s3d 3D3,2,1向1s2p3P2,1,0跃迁时可产生的谱线条数为：A.3； B.4； C.6； D.5(4)氦原子有单态和三重态两套能级,从而它们产生的光谱特点是:A.单能级各线系皆为单线,三重能级各线皆为三线；B.单重能级各线系皆为双线,三重能级各线系皆为三线；C.单重能级各线系皆为单线,三重能级各线系皆为双线;D.单重能级各线系皆为单线,

43、三重能级各线系较为复杂,不一定是三线.(5)下列原子状态中哪一个是氦原子的基态？A.1P1； B.3P1 ; C.3S1; D1S0;(6)氦原子的电子组态为n1pn2s,则可能的原子态：A.由于n不确定不能给出确定的J值,不能决定原子态； B.为n1pn2s 3D2,1,0和n1pn2s 1D1；C.由于违背泡利原理只存单态不存在三重态；D.为n1pn2s 3P2,1,0和n1pn2s 1P1.(7)C+离子由2s3p 3P2,1,0到2s3s 3S1两能级的跃迁,可产生几条光谱线？A.条； B条； C条； D条(8)氦原子有单态和三重态,但1s1s3S1并不存在,其原因是:A.因为自旋为1

44、/2, 1=2=0 故J=1/2¹ B.泡利不相容原理限制了1s1s3S1的存在;C.因为三重态能量最低的是1s2s3S1; D.因为1s1s3S1和 1s2s3S1是简并态(9)泡利不相容原理说:A.自旋为整数的粒子不能处于同一量子态中；B.自旋为整数的粒子能处于同一量子态中；C.自旋为半整数的粒子能处于同一量子态中; D.自旋为半整数的粒子不能处于同一量子态中.(10)若某原子的两个价电子处于2s2p组态,利用LS耦合可得到其原子态的个数是：A.1； B.3; C.4; D.6.(11)4D3/2 态的值是：A.-2 ; B.32; C.-2; D.2(12)一个p电子与一个&#

45、160;s电子在LS耦合下可能有原子态为：A.3P0,1,2, 3S1 ; B .3P0,1,2 , 1S0; C.1P1 , 3P0,1,2 ; D.3S1 ,1P1(13)设原子的两个价电子是p电子和d电子,在耦合下可能的原子态有：A.4个 ； B.9个 ； C.12个 ； D.15个 ；(14)电子组态2p4d所形成的可能原子态有：A1P P F F； B. 1P 1D 1F 3P 3D 3F;C3F 1F; D.1S 1P 1D 3S 3P 3D.(15)硼（Z=5）的B+离子若处于第一激发态,则电子组态为：A.2s2p B.2s2s C.1s2s D.2p3s(16)铍（Be）原子若

46、处于第一激发态,则其电子组态：A.2s2s； B.2s3p； C.1s2p; D.2s2p(17)若镁原子处于基态,它的电子组态应为：A2s2s B.2s2p C.3s3s D.3s3p(18)今有电子组态1s2p,1s1p,2d3p,3.1s2p,2d3p C,2d3p,2p3s D.1s2p,2p3s(19)电子组态1s2p所构成的原子态应为:A1s2p1P1 , 1s p3s,试判断下列哪些电子组态是完全存在的:A.1s2p ,1s1p B2p3P2,1,0 B.1s2p1S0 ,1s2p3S1C1s2p1S0, 1s2p1P1 , 1s2p3S1 , 1s2p3P2,1,0; D.1s

47、2p1S0,1s2p1P1(20)判断下列各谱项中那个谱项不可能存在:A.3F2; B.4P5/2; C.2F7/2; D.3D1/2(21)试判断原子态：1s1s3S1,1s2p3P2,1s2p1D1, 2s2p3P2中下列哪组是完全存在的？A. 1s1s3S1 1s2p3P2 2s2p3P2 B .1s2p3P2 1s2p1D1C. 1s2p3P2 2s2p3P2 D.1s1s3S1 2s2p3P2 1s2p1D1(22)在铍原子中,如果3D1,2,3对应的三能级可以分辨,当有2s3d3D1,2,3到2s2p3P2,1,0的跃迁中可产生几条光谱线？A6 B.3 C.2 D.9(23)有状态

48、2p3d3P®2s3p3P的跃迁：A.可产生9条谱线 B.可产生7条谱线C 可产生6条谱线 D.不能发生(24)已知Cl（Z=17）原子的电子组态是1s22s22p63p5,则其原子组态是：A.2P1/2; B.4P1/2 ; C.2P3/2; D.4P3/2(25) 原子处在多重性为5，J的简并度为7的状态,试确定轨道角动量的最大值：A.; B. ; C. ; D. (26)试确定D32谱项可能的多重性：A.1，3，5，7； B.2，4，6，8； C3，5，7； D.2，4，6.(27)某系统中有三个电子分别处于s态.p态.d态,该系统可能有的光谱项个数是：A7； B.17； C.

49、8； D.18(28)钙原子的能级应该有几重结构？A双重； B.一.三重； C.二.四重； D.单重2简答题:（1）简要解释下列概念：泡利不相容原理、洪特定则、朗德间隔定则.（2）L-S耦合的某原子的激发态电子组态是2p3p，可能形成哪些原子态？若相应的能级顺序符合一般规律，应如何排列？并画出此原子由电子组态2p3p向2p3s可能产生的跃迁.（3）写出两个同科p电子形成的原子态，那一个能级最低？（4）写出两个同科d电子形成的原子态，那一个能级最低？（5）写出5个同科p电子形成的原子态，那一个能级最低？（6）写出4个同科p电子形成的原子态，那一个能级最低？(7)汞原子有两个价电子,基态电子组态为

50、6s6s若其中一个电子被激发到7s态（中间有6p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.(8)某系统由一个d电子和一个2P3/2原子构成,求该系统可能的光谱项.(9)某系统由spd电子构成,试写出它的光谱项.(10)碳原子的一个价电子被激发到3d态,写出该受激原子的电子组态以及它们在LS耦合下形成的原子态; 画出对应的能级图并说明这些能级间能否发生电偶极跃迁?为什么？（11）什么叫电子组态？为什么电子组态确定后，原子的状态还会有若干个？（12）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？（13）什么叫能级的多重性？为什么在L-S耦

51、合中统一用2s+1决定？谱线的多重性又由什么决定？（14）什么叫电子的量子态？什么叫同科电子？什么叫亚稳态？（15）对于氦原子，指出下列那些状态不存在，并说明理由，对存在的状态列出由低能态到高能态的次序，并指出基态。（16）氦及周期系第二族元素原子的光谱有何规律性？（17）试述洪特定则及朗德间隔定则，它们的应用条件是什么？（18）多电子原子光谱的一般规律有哪些？3计算题: (1) 试计算氦离子 (He+)的2p-1s谱线双重线成分间的波长差。(2) 给出4s3d电子组态的LS耦合能级分裂图，应用朗德间隔定则预期每个多重态的精细结构分裂的比例，以光谱学符号标志各能级。(3) 已知镁原子 （Z=1

52、2)是二价原子，它符合LS耦合，问由价电子组态 3p4p直接跃迁到3s3p有多少种辐射跃迁？用原子态符号表示这些可能的跃迁，并做跃迁图。(4) 已知原子处于F态，此状态对应于有同样的多重性，但量子数J取不同值的五个谱项，试确定量子数S、L、J，并写出五个谱项符号，并求出最大可能的总角动量。(5) 氦原子中两个电子分别被激发到2p和3d状态。试求原子轨道总角动量量子数L的可能值和在各种情况下Pl1和Pl2之间的夹角，并以角动量矢量图表示之。 （6） 对于S=1/2和L=2计算PL PS 的可能值。(7) 按LS耦合，下列电子组态可能形成哪些原子态2p3s, 2p3p, 3s4d第六章 磁场中的原

53、子基本练习：1选择题：（1）在正常塞曼效应中，沿磁场方向观察时将看到几条谱线：A0； B.1； C.2； D.3（2）正常塞曼效应总是对应三条谱线，是因为：A每个能级在外磁场中劈裂成三个； B.不同能级的郎德因子g大小不同；C每个能级在外场中劈裂后的间隔相同； D.因为只有三种跃迁（3）B原子态2P1/2对应的有效磁矩（g23）是A. ； B. ； C. ； D. .(4)在强外磁场中原子的附加能量除正比于B之外,同原子状态有关的因子有：A.朗德因子和玻尔磁子 B.磁量子数、朗德因子C.朗德因子、磁量子数ML和MJ D.磁量子数ML和MS(5)塞曼效应中观测到的和成分,分别对应的选择定则为：A； B. ;时不出现；C. ，； D. (6)原子在6G3/2状态,其有效磁矩为：A； B. 0； C. ； D. (7)若原子处于1