原子物理学复习

1、第一章 原子的基本状况、学习要点1原子的质量和大小,r 10-10 m ,No=6.022X1023/mol1u =121u =12C的质量12=1.66054 xl0-27kg散射角9：（1+散射角9：（1+-iv）, sin 2a 粒子正入射：4Ze 2r =m 4兀s Mv 20010151014 m2原子核式结构模型汤姆孙原子模型a粒子散射实验：装置、结果、分析原子的核式结构模型a 粒子散射理论：712 Ze 29库仑散射理论公式：b =矶MV2ctg 2原子核大小的估计 (会推导):1 2Ze 2 r =.一m 4n Mv 200二、基本练习1选择原子半径的数量级是：A1010cm;

2、B.10A1010cm;B.10-8mC.10-10mD.10-13m原子核式结构模型的提出是根据a粒子散射实验中：绝大多数a粒子散射角接近180。 B. a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用相同能量的a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a粒子束所得结果的几 倍？A. 1/4 B . 1/2 C . 1 D. 24 一强度为 I 的 a 粒子束垂直射向一金箔，并为该金箔所散射。 若0 =90。对应的瞄准距离为b则这种能量的粒子与金核可能达到的 最短距离为：b;B. 2b;C. 4b;D. 0.5b。2简

3、答题简述卢瑟福原子有核模型的要点.简述a粒子散射实验.a粒子大角散射的结果说明了什么？ 3.褚书课本 P: (1) . (2) . (3)；2021第二章 原子的能级和辐射 一、学习要点：1.氢原子光谱：线状谱、4 个线系(记住名称、顺序)、广义巴尔 末公式0 = R( )、m 2 n 2光谱项t(n)=-R-、并合原则： = T(m) T(n)n2-.玻尔氢原子理论：玻尔三条基本假设的实验基础和内容(记熟)圆轨道理论(会推导)：氢原子中假设原子核静止，电子绕核作匀速率圆周运动0,529只4冗方2n 24冗0,529只r =0 n2 = a , a =0n m Ze 20 Z 0 m e 2e

4、ee2Ze acZe21=,d =4兀 he n n4兀 he 13700/ 1 、c m Z2e/ 1 、c m Z2e4R hcZ2E =-()2n4兀0e2h2n2n2- hcT C)，.2.3(3)实验验证：(a)氢原子4(a)氢原子4个线系的形成R=,v = R Z2 ()(4冗 0)2 h 3c8 m 2 n 2(会推导)非量子化轨道跃迁hv =丄mv2 + (E - E )28 n(b)夫一赫实验：装置、.结果及分析；原子的电离电势、激发电势3.类氢离子(He + ,Li+，正电子偶素.卩-原子等)(1) He+光谱:毕克林系的发现、波数公式、与氢原子巴耳末系的异同等(2)理论处

5、理(会推导)：计及原子核的运动，电子和原子核绕共同质心作匀速率圆周运动M 叭,正负电荷中心之距M 叭,正负电荷中心之距er=n4兀 h 2 n 20|ie 2 Z能量)2庇4，里德伯常数变化R = RA8重氢(氘)的发现4.椭圆轨道理论索末非量子化条件L pdq = n h,n为整数qqp = n 力,E =(-)2 meZ2e4 ,a = 4K002 n2,b =体a， n = 1,2,3,;n = 1,2,3,n n4K80 2h 2 n 2mZe 2nn 一定，E 一定，长半轴一定，有n个短半轴，有n个椭圆轨道(状 n态)，即 E 为 n 度简并。n二、基本练习1选择题若氢原子被激发到主

6、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-1B .n(n-1)/2 C .n(n+1)/2 D .n氢原子光谱赖曼系和巴耳末系的系线限波长分别为：R/4 和 R/9 B.R 和 R/4 C.4/R 和 9/R D.1/R 和 4/R氢原子赖曼系的线系限波数为R,则氢原子的电离电势为：A3Rhc/4 B. Rhc C.3Rhc/4e D. Rhc/e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 a( eV)?13.6B.12.09C.10.2D.3.4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

7、旋)；A.3B.10C.1D.4有速度为1.875x106m/s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：A . 3.3 x A . 3.3 x 10 15 ；B.2.4 x 10 15C.5.7 x 10 15 ；D.2.1 x 1016.(7)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：A3R /8B.3 R /4C.8/3 R D.4/3Rgggg象卩一子(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卩一原子，那么卩一原子基态轨道半径与相应

8、 的电子轨道半径之比为(卩一子的质量为m=206me)A.1/206B.1/(206)2C.206D.2062(9)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.-3.4eVB.+3.4eVC.+6.8eVD.-6.8eV(10)根据玻尔理论可知，氦离子He+的第一轨道半径是:D. a0 /40D.24.17eVA2 a0B. 4 a0C. a0 D. a0 /40D.24.17eV0 0 0(11)在H +离子中基态电子的结合能是:eA.27.2eVB.54.4eVC.19.77eV(12)夫赫实验的结果表明：A 电子自旋的存在； A 电子自旋的存在； B 原子能量量子化C 原子具

9、有磁性；D 原子角动量量子化10.He+中的电子由某个轨道跃迁到另一轨道，相应物理量可能发生的变化如下：总能量增加，动能增加，加速度增加，线速度增加总能量增加，动能减少，加速度增加，线速度减少总能量减少，动能增加，加速度增加，线速度增加；总能量减少，动能增加，加速度减少，线速度减少。10. 下 图 表 示 从 基 态 起 汞 原 子 可 能 的 某 些 能 级 （ 以 eV 为单位），总能量为 9eV 的自由电子与处于基态的汞原子碰撞，碰撞 之后电子所具有的能量（以eV为单位）可能值是什么？（允许忽略 汞原子动量的变化）。A. 0.2, 1.4, 4.1；B. 2.3, 3.5, 4.1；能量

10、 （eV ）0-1.6C. 0.2, 2.3, 4.1；D. 1.4, 0.2, 3.5。-3.7-5.5基态-10.43简答题（ 1 ）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.（2）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. （ 2000 南开大学）（3）解释下列概念：光谱项、定态、简并、电子的轨道磁矩、 对应原理.4计算题（1）为了将一次电离的氦离子激发到第二激发态，用一快速电 子与氦离子相碰撞，试求电子的最小速度（设氦离子原先静止并处于 基态）AE = RHehcZ2l/12 - 1/

11、32 = 13.6x 4x 8/9 = 48.36eV当Ek AE时，其中Ek= 1 meV2,能使He+激发到第二激发态Vmin = (2 aE /me) 1/2 = (2x 48.36/(0.511 决 106) 1/2x 3 决 108 = 4.13 决 106m-s-i2 正电子与电子相遇可形成一类氢结构的电子偶素。已知正电子与电子的质量相等，电量相等但符号相反。假设玻尔的氢原子理论对电子偶素适用，试计算其基态的能量与第一玻尔轨道半径(略去体系的整 体运动)。E = -1 u（dc）2，1 2E111x mE111x m22 e1 x136eV=-6.8eVmx = a = 529 x

12、 10-2 nm 2m0e楮书 P76-77 (1)(2)(5)(6)(7)第三章 量子力学初步、学习要点1 德布罗意假设：内容：e = hv =力,p =力k,k = n TOC o 1-5 h z 九九试验验证：戴维孙革末试验电子九=沁空(A)j2meVW测不准关系：Ax Ap , At AE -；x 22量子力学对氢原子的处理轨道角动量p厂帀E,/ = o,1,2,n-1，l称为轨道角量子数,轨道角量子数l =012 3 4电子态原子态台匕县能量R 台匕县能量R 加Z2 - hcT (n)， n =1 .2.3.n2轨道投影角动量p = m力,m = -l,-（l 1）,.,0,1,l

13、1,l，称轨道磁量子数lz l l表征轨道角动量对外场方向的取向，轨道角动量对外场方向的投影图描述电子空间运动的三个量子数 n,l,m 的名称、取值范围、所表 l征的物理量表达式二、基本练习选择题（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=hu ,p= ； B.E=加,P= k ； C. E=hu , p= ；D.九九E=方， p=九（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：A. 11.51x 10

14、6V；B.24.4V；C.24.4 x 105V；D.15.1V（4）如果一个原子处于某能态的时间为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）：A10-34A10-34；B.10-27；C.10-24；D.10-303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.第四章 碱金属原子和电子自旋一、学习要点碱金属原子光谱和能级（1）四个线系:主线系、第一辅线系（漫）、第二辅线系（锐）、柏格曼系（基）共振线、线系限波数、波数表达式(2)光谱项t = RRR(2)光谱项t = RRRZ*2R(Z-a)2 n*2 (n-A i)2n 2n2=

15、n 人 i，Z * =Z-b(3) 起 始 主 量 子 数 Li:n=2 ;Na:n=3 ; K:n=4 ;Rb:n=5 ;Cs:n=6 ; Fr:n=7碱金属原子能级.选择定则M = 1（5）原子实极化和轨道贯穿是造成碱金属原子能级与氢原子不同的原因2电子自旋（1）实验基础与内容：电子除具有质量、电荷外，还具有自旋角动量p SUd,（s=丄称自旋角量子数）和自旋磁矩口 一旦p屮八3 s2sm s sBe自旋投影角动量p = m力,m二土丄称自旋磁量子数sz s s 2(2)单电子角动量耦合：总角动量-1 士 2,1丰0，称总角 古心(2)单电子角动量耦合：总角动量-量子数(内量子数、副量子数

16、；总角动量的投影角动量p.z = m.力,m. =-j,-(j-1),., j -1, j，称总磁量子数描述一个电子的量子态的四个量子数：强场： n,1,m ,m ；弱场 1sn,1, j,m j原子态(光谱项)符号n 2 s+iLjS 态不分裂， P,D,F,G,. 态分裂为两层3碱金属原子光谱和能级的精细结构：(1)原因：电子自旋轨道的相互作用(2)选择定则：A1 = 1, Aj 二 0,1画出锂、钠、钾原子的精细结构能级跃迁图二.基本练习：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. j= 7/2 , 5/2; D. j= 5/2 ,

17、7/2（2）已知一个价电子的1二1,s二12,试由m = m + m求m的可能 j 1 s j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;3)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. = 2S -nP ; B. = nP T 2S ； C = 2S T nP ； D. G = nP-2S（4）碱金属原子的光谱项为：A.T=R/n2;B .T=Z2R/n2;C .T=R/

18、n*2;D.T=RZ*2/n*2（5）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（6）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：A5.38VB.1.85VC.3.53VD.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：A.0.514V;B.1.51V;C.5.12V;D.9.14V（7）碱金属原子能级的双重结构是由于下列哪一项产生：相对论效应B.原子实的极化C.价电子的轨道贯穿D.价电子的自旋一轨道相互作用（8）产生钠的两条黄谱

19、线的跃迁是：A-2P3/2A-2P3/22S1/2，2P12S1/2；B. 2厂2卩1/2,2迅/2；C. 2D3/22P1/2,2D3/22P3/2；D.2P1/2，2P3/2碱金属原子光谱精细结构形成的根本物理原因：电子自旋的存在B.观察仪器分辨率的提高C.选择定则的提出D.轨道角动量的量子化考虑电子自旋,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.基线系如果l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.Al = 0 ； B. Al = 0 或1；C. Al = 1； D. Al = 1碱

20、金属原子的价电子处于n = 3, l = 1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.12P1/2,32D5/2,22

21、D3/2； D.32D5/2, 42F5/2,32D3/2(15 )钠原子由nS跃迁到3P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（16）d 电子的总角动量取值可能为：D.B .卫5方，上3方；C.兰3加上35方;D.2 2 2 2血，3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因是什么？为什么s态不分裂，P,D,F,G,.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？（4）在强磁场下描述一个电子的一个量子态一般需哪四个量子 数？试写出各自的名称、.取值范

22、围、力学量表达式？在弱磁场下情 况如何？试回答上面的问题.（5）简述碱金属原子光谱的精细结构（实验现象及解释）.考虑精细结构，形成锂原子第二辅线系谱线的跃迁过程用原子态符号表示应为-沪 2Si/2 - 2P3/22Si/2处于2S1/2的基态钾原子，在0.40特斯拉的磁场中，若要诱导电子 的自旋变换方向，则需要外加振荡电磁场的频率为1.1 X 101（Hz4计算题1.褚书 P143 1.2.4.5.第五章 多电子原子一、学习要点1.氦原子和碱土金属原子：（1）氦原子光谱和能级（正氦（三重态）、仲氦（单态）（2）镁原子光谱和能级重点掌握L_S耦合洪特定则、朗德间隔定则、泡利不相容原理；两个价电子

23、原子的电偶极辐射跃迁选择定则；复杂原子光谱的一般规律：位移律、交替律、三个电子的角动 量耦合、普用选择定则（电子组态的跃迁选择定则，又称宇称跃迁选 择定则，或拉波特定则；L-S耦合选择定则等）二、基本练习选择题（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；B.ls2p 3P210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 3S跃迁，可产生的谱线条数为：A.0；B.2；A.0；B.2；C.3；D.1氦原子由状态ls3d 3D3,2,i向1s2p3P2,i,0跃迁时可产生的谱线条 数

24、为：A.3；B.4；C.6；D.5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:单能级各线系皆为单线，三重能级各线皆为三线；单重能级各线系皆为双线,三重能级各线系皆为三线；单重能级各线系皆为单线,三重能级各线系皆为双线；单重能级各线系皆为单线，三重能级各线系较为复杂，不一 定是三线.下列原子状态中哪一个是氦原子的基态？A.1P1；B.3P1 ；C.3S1；D1S0 ；氦原子的电子组态为nlpn2s,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 niPn2S 3D2,i,o 和 niPn2S lDi；由于违背泡利原理只存单态不存在三重态；为 niPn2S

25、 3P2,i,0 和 niPn2S 1PC+离子由2s3p 3P2,o到2s3s 3S1两能级的跃迁，可产生几条光 谱线？A.6 条； B.3 条； C.2 条； D.1条.氦原子有单态和三重态，但1S1S3S并不存在，其原因是：A.因为自旋为1/2,1 1= 12=0故J=1/2 ;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1s2s3S；D.因为1S1S3S和1s2s3S1 是简并态(9)泡利不相容原理说:自旋为整数的粒子不能处于同一量子态中；自旋为整数的粒子能处于同一量子态中；自旋为半整数的粒子能处于同一量子态中；自旋为半整数的粒子不能处于同一量子态中.

26、若某原子的两个价电子处于2s2p组态，利用L-S耦合可得到 其原子态的个数是：A.1；B.3；C.4；D.6.4D3/2 态的轨道角动量的平方值是：A.-3 力2 ;B.6力2;C.- 2 力2;D. 2 力2个p电子与一个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：A.4 个；B.9 个； C.12 个；D.15 个；电子组态2p4d所形成的可能原子态有：A. 1P3PiF 3F；B. 1P1D1F3P3D3F;C3F1

27、F;D.1S1P1D3S3P3D.(15)硼(Z=5 )的B+离子若处于第一激发态，则电子组态为:A.2s2p2s2s1s2s2p3sA.2s2p2s2s1s2s2p3s(16)铍(Be )原子若处于第一激发态，则其电子组态:A.2s2s；B.2s3p；C.1s2p; D.2s2p若镁原子处于基态,它的电子组态应为：A2s2sB.2s2p C.3s3s D.3s3p今有电子组态1s2p,1s1p,2d3p,3p3s,试判断下列哪些电子组态是完全存在的:A.1s2p ,1s1pB.1s2p,2d3pC,2d3p,2p3sD.1s2p,2p3s电子组态1s2p所构成的原子态应为：A 1s2p1,

28、1s2p3P2,1,0B.1s2p1S0 ,1s2p3S1厶，丄，UU丄C 1s2p1S0, 1s2p1P1 , 1s2p3S1 , 1s2p3P2,1,0;D. 1s2p1S0, 1s2p1P1判断下列各谱项中那个谱项不可能存在：(21)试判断原子态：A.3F2;B.4P5/2;C.2F7/2;D.3D(21)试判断原子态：1s1s3S1,1s2p3P2,1s2p1D1, 2s2p3P2 中下列哪组是完全存在的？A. 1s1s3S11s2p3P2 2s2p3P2B .1s2p3P2 1s2p1D1C. 1s2p3P22s2p3P2D.1s1s3S1 2s2p3P21s2p1D1(22)在铍原

29、子中,如果 3D1,2,3 对应的三能级可以分辨,当有 2s3d3D123到2s2p3P210的跃迁中可产生几条光谱线？A6B.3A6B.3C.2D.9有状态2p3d3P2s3p3P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.不能发生已知Cl (Z=17)原子的电子组态是Is22s22p63p5,则其原子态是：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.血;B. aT2 ;C. 15;D. .B1 dB2m dz(m为原子质量)z ZM gpjrB1 dB2m dz(m为原

30、子质量)塞曼效应：光谱线在外磁场中的分裂，机制是原子磁矩与外磁场的相互作用，使能级进一步的分裂所造成的.塞曼效 应的意义正常塞曼效应：在磁场中原来的一条谱线分裂成3条，相邻两条谱线的波数相差一个洛伦兹单位LCd6438 埃红光 iD2tiP氦原子 66781埃iD2tiP反常塞曼效应：弱磁场下：Na黄光：D2线5890埃 2P3/22S1/2（1 分为 6）； D1 线 5896 埃 2Pi/22S1/2（ 1 分为 4）Li（2D3/272）格罗春图、相邻两条谱线的波数差、能级跃迁图 选择定则 AM =1（一 ）；0（兀）;+1（q + ）J 垂直磁场、平行磁场观察的谱线条数及偏振情况（ 5

31、）顺磁共振二、基本练习 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；不同能级的郎德因子g大小不同；每个能级在外场中劈裂后的间隔相同；因为只有三种跃迁 TOC o 1-5 h z （3） B原子态2P/2对应的有效磁矩（g = 2/3）是 A J3 ；b 2；L!L!3 B3 BC.竺卩； D.空卩.3 B2 B(4)塞曼效应中观测到的“和.成分,分别对应的选择定则为：A； AM =1(o );0(兀)JB. AM =-1(兀);+l(G； am 二 0 时不出现；

32、JJC. AM = 0(b )， AM = 1(兀)；JJD. AM = 1(c);AM = 0(兀)LS原子在6G3/2状态，其有效磁矩为：A込5卩； B. 0; C.总卩； D.-卫卩 TOC o 1-5 h z 3 B2 B2 B由朗德因子公式当L=S0时，可得g值： HYPERLINK l bookmark134 o Current Document A 2；B.1；C.3/2；D.3/4由朗德因子公式当L=0但S#0时，可得g值： HYPERLINK l bookmark136 o Current Document A 1；B.1/2；C.3；D.2某原子处于 4D1/2 态，若将其

33、放于弱磁场中，则能级分裂 为：A. 2个； B.9个；C.不分裂；D.4个判断处在弱磁场中，下列原子态的子能级数那一个是正 确的：A.4D3/2分裂为2个；B.1P分裂为3个；C.2F5/2分裂为7 个；D.1D2分裂为4个(10)处于基态42S1/2的钾原子在B=0.500T的弱磁场中，可分裂为几个能级，相邻能级间隔为多少？(三位有效数字)。.2；0.927 x IO-23J 或 5.79 x 10-5eV使窄的原子束按照施特恩盖拉赫的方法通过极不均匀的磁场，若原子处于5片态，试问原子束分裂成A.不分裂B.3条C.5条D.7条.原始的斯特恩-盖拉赫实验是想证明轨道角动量空间取向量子化 , 后

34、来结果证明的是:轨道角动量空间取向量子化;自旋角动量空间取向量子化;轨道和自旋角动量空间取向量子化;角动量空间取向量子化不成立。.某原子处在B = 0.8特斯拉的磁场中，当微波发生器的频率调到 1.68XlOioHz时，观察到顺磁共振。该原子此时所处状态的朗德因子 值为：A. 3/2；B. 2；C. 1；D. 4/5。14.在外磁场中的原子，若外磁场B可视为弱磁场，贝V：g和卩先耦合成g再与B耦合；LS由于B弱使卩与卩不能耦合成卩;LS由于 B 弱,所以磁场对原子的作用总可忽略;h与h分别同B耦合,而后形成总附加能。LS第七章 原子的壳层结构一、学习要点元素周期律：元素周期表，玻尔解释 .原子

35、的电子壳层：主壳层：K L M N O P Q次壳层 （课本表72 页）、次支壳层电子填充壳层的原则：包里不相容原理、能量最小原理3.原子基态的电子组态（Z=1-20）、莫色勒定律二、基本练习选择题（1）当主量子数 n=1,2,3,4,5,6 时，用字母表示壳层依次为：K LMONP； E.KLMNOP；C.KLMOPN； D.KMLNOP；（2）下列哪一个元素其最外层电子具有最小电离能？氟（Z=9）； B.氖（Z=10）；6钠（Z=ll）； D.镁（Z=12）（4）在原子壳层结构中，当l=0,1,2,3,时，如果用符号表示各次壳层，依次用下列字母表示：A.s,p,d,g,f,h. B.s,p

36、,d,f,h,g.s,p,d,f,g,h. D.s,p,d,h,f,g.电子填充壳层时，下列说法不正确的是：个被填充满得支壳层，所有的角动量为零；一个支壳层被填满半数时，总轨道角动量为零；C .必须是填满一个支壳层以后再开始填充另一个新支壳层；一个壳层中按泡利原理容纳的电子数为2n2实际周期表对 K.L.M.N.O.P 主壳层所能填充的最大电子数依 次为：A.2,8,1 8,3 2,5 0,7 2；B .2,8,1 8,1 8,3 2,5 0；C .2,8,8,1 8,3 2,5 0；D .2,8,8,18, 18,32 .按泡利原理，主量子数 n 确定后可有多少个状态？A .n2;B .2(

37、2l +1); C .2j+1;D .2n2某个中性原子的电子组态是Is22s22p63s3p，此原子是：A.处于激发态的碱金属原子；B.处于基态的碱金属原子；C .处于基态的碱土金属原子；D.处于激发态的碱土金属原子；氩(Z=18 )原子基态的电子组态及原子态是：A .1s22s22p63p8 1S0;B .1s22s22p62 p63d8 3P0C .1s22s22p63p6 1S0;D . 1s22s22p63p43d2 2D1/2某个中性原子的电子组态是Is22s22p63s2 3pe5gi,此原子是：A .处于激发态的碱土金属原子；B .处于基态的碱土金属原子；C .处于基态的碱金属

38、原子；D .处于激发态的碱金属原子.有一原子，n=l,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：A.Br(Z=35); B .Rr(Z=36);C .V(Z=23); D .As(Z=33)由电子壳层理论可知，不论有多少电子，只要它们都处在满 壳层和满支壳层上，则其原子态就都是：A.3S ； B.iP ；C .2P ； D.iS .0 1 1/2 0氖原子的电子组态为1S22S22P6,根据壳层结构可以判断氖原 子基态为：A.1 P ；B.3S ；C .1 S ；D.3P .1 1 0 0.原子K壳层的半径与其原子序数Z之间的大致关系为：A. 与 Z 成正比；B.

39、与 Z 成反比；C.与Z2成正比；D.与Z2成反比。2简答题写出铍原子基态、第一激发态电子组态及相应光谱项.分别写出碳原子、氧原子和氩原子基态的电子组态和原子 态.根据包里原理和洪特定则，分别写出硼原子和一次电离的 氖原子基态光谱项.解释下列概念：能量最小原理、莫色莱定律.第八章 X 射线一、学习要点x射线的产生与性质2.x射线的连续谱x射线的标识谱、莫色勒定律；4.x射线的吸收、吸收限;康普顿效应二、基本练习选择题：伦琴连续光谱有一个短波限min，它与：A .对阴极材料有关；B .对阴极材料和入射电子能量有关；C .对阴极材料无关，与入射电子能量有关；D .对阴极材料和入射电子能量无关.原子

40、发射伦琴射线标识谱的条件是：原子外层电子被激发；B.原子外层电子被电离；原子内层电子被移走；D.原子中电子自旋-轨道作用很强.各种元素的伦琴线状谱有如下特点：与对阴极材料无关，有相仿结构，形成谱线系；与对阴极材料无关，无相仿结构，形成谱线系；与对阴极材料有关，无相仿结构，形成谱线系；与对阴极材料有关，有相仿结构，形成谱线系.(4 )莫色勒定律是一个实验定律，理论上也可以给予解释，它 的适用范围是：A.只对K线系成立；B.对K线系成立，其他实验没观察到；C.对K、L、M线系成立；D.对K、L、M线系理论上都成立, 实际上只观察到K线系.利用莫塞莱定律，试求波长O.i935nm的K线是属于哪种元素

41、所产生 的？A. Al（Z=i3）；B. Fe （Z=26）；C. Ni（Z=28）；D. Zn （Z=3O）我们说可以用描写碱金属原子中价电子的量子数n,l, j来描写伦琴 线光谱对应的状态，确切地说应该是描写：A. 内壳层具有空位的状态；B. 内壳层某个电子的状态；C.最外壳层价电子的状态；D. K壳层电子的状态。对Cu （Z=29）原子，失去一个K壳层电子的原子能量比失去一个价 电子的原子能量差不多大多少倍？A. iOO,OOO；B. iOO；C. iOOO；D. iO,OOO。3 .简答与计算（2）简述X射线连续谱的特点、产生机制.什么是轫致辐射？（3）简述X射线标识谱的特点、产生机制

42、.写出K线系的莫色莱定律.5.在X射线吸收多重光谱中K系带是_几重的，L系带是_几重的，而 M 系带则是几重的。)当X射线管所加的高压为1万伏时，测得X射线连续谱的 最短波长为O.i24nm，若已知其它物理常数，试求普朗克常数h。、X射线短波限九与外加电压的关系为:mine - e - V = (E )r maxhe九min- h = eV 九 miJC1602 x 10-19 x 1 x 104 x- h = eV 九 miJC2.998 x 108=6.63 x 10 -34 (J . s)第十章 原子核一、学习要点1 原子核的基本性质质量数A和电荷数Z；核由A个核子组成，其中Z个质子(p

43、)和N=A Z个中 子(n)；原子核的大小:R=rA1/3 ,厂严(1.1 1.3)x10-15 m ，p=1014 t/m3=常数原子核自旋角动量:P=G + 1诉,核自旋投影角动量P = M力,M =人IIz I I原子的总角动量:PF=(F + 丄(其中 F=I+J,I+J-1,.,|I-JI.若IJ,F取2J+1个值；若I p、y射线的性质指数衰变规律：N = Ne入,m = m e儿,T =昨,t=丄00九九放射性强度：A二A e-Xt, A二九N0 0 0( 3)放射系tt衰变(位移定律、衰变能、条件、机制、推知核能级)p衰变：p能谱与中微子理论,，0-衰变、0+衰变、轨道电 子俘

44、获(EC) (K俘获)(位移定则，衰变能，实质，条件，核能级 等)( 6) y 衰变： y 跃迁、内转换；3核力：性质、4核反应( 1)历史上几个著名核反应( 2)守恒定律( 3)核反应能及核反应阈能及其计算( 6)重核裂变(裂变方程、裂变能、裂变理论、链式反应)轻核裂变(聚变能、热核聚变的条件、类型等)二、基本练习选择题：可以基本决定所有原子核性质的两个量是：A核的质量和大小B.核自旋和磁矩C.原子量和电荷D.质量数和电荷数原子核的大小同原子的大小相比，其R /R的数量级应为：核原A105B.103C.10-3D.10-5原子核可近似看成一个球形，其半径R可用下述公式来描述：A.R=rAi/

45、3B. R= r A2/3C. R= 4兀方D.R= 4兀A300303试估计核密度是多少 g/cm3A.10；B.1012C.1014D.1017(5氘核每个核子的平均结合能为l.llMeV氦核每个核子的平均结合能为7.07 MeV.有两个氘核结合成一个氦核时A.放出能量23.84 MeV;B.吸收能量23.84 MeV;C.放出能量26.06 MeV;D.吸收能量5.96 MeV,由A个核子组成的原子核的结合能为AE二Amc2,其中Am指A.Z个质子和A-Z个中子的静止质量之差；A 个核子的运动质量和核运动质量之差;A个核子的运动质量和核静止质量之差；A个核子的静止质量和核静止质量之差原子

46、核平均结合能以中等核最大, 其值大约为A.8.57.5MeV；B.7.57.7MeV；C.7.78.7MeV；D.8.58.7MeV氘核每个核子的平均结合能为1.09MeV,氦核每个核子的平均 结合能为7.06 MeV.有两个氘核结合成一个氦核时，其能量的变化为A.23.88 MeV ,氦核比氘核稳定;- 23.88 MeV ， 氦核比氘核稳定;C. 23.88 MeV ，氦核没有氘核稳定；D. - 23.88 MeV ， 氦核没有氘核稳定.(9原子核的平均结合能随A的变化呈现出下列规律A.中等核最大,一般在7.58.0 MeV ;B.随 A的增加逐渐增加,最大值约为8.5 MeV ;C.中等

47、核最大，一般在8.5-8.7 MeV；D.以中等核最大，轻核次之，重核最小.已知中子和氢原子的质量分别为1.008665u和1.007825u,则 12C 的结合能为A.17.6 MeV；B.8.5 MeV ；C.200 MeV；D.92MeV .放射性原子核衰变的基本规律是N二N e-Xt，式中N代表的物理0意义是A. t时刻衰变掉的核数；B. t=0时刻的核数；C. t时刻尚未衰变的核数；D. t时刻子核的数目.已知某放射性核素的半衰期为2年,经8 年衰变掉的核数目是 尚存的A.5 倍；B.10 倍；C.15 倍；D.20 倍.1克铀23892在1秒内发射出1.24x104个a粒子，其半衰期为A.3.4xl0i9秒；B. 1.4x1017秒；C. 2.0 x1017秒；D.4.9x10-18 秒.(18)85 Kr样品的原子核数N0在18年中衰变到原来数目的1/3,再 360过18年后幸存的原子核数为A.N0/9；B. N0/2；C. N