东北石油大学《原子物理学》2024 - 2025 学年第一学期期末试卷.pdf

（第第 1 1 页页 ）东北石油大学原子物理学2024-2025 学年第一学期期末试卷 学院 专业/班级 学号 姓名 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 阅卷 教师 得 分 一、选择题（总共 10 题，每题 3 分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填入括号内）1.关于玻尔理论，以下说法错误的是（）A.原子只能处于一系列不连续的能量状态中 B.原子从一种定态跃迁到另一种定态时，吸收或辐射一定频率的光子 C.电子在不同轨道上运动时能量是连续变化的 D.玻尔理论成功解释了氢原子光谱 2.下列关于量子数的描述，正确的是（）A.主量子数 n 决定电子的能量和离核的平均距离 B.角量子数 l 决定电子云的形状 C.磁量子数 m 决定电子云的伸展方向 D.以上都正确 3.原子的壳层结构中，当主量子数 n=3 时，最多可容纳的电子数为（）A.8 个 B.18 个 C.32 个 D.50 个 4.以下哪种现象不能用经典物理学解释（）A.黑体辐射 B.光电效应 C.原子的稳定性 D.以上都是 5.氢原子的基态能量为-13.6 eV，当氢原子从 n=3 的能级跃迁到 n=2 的能级时，辐射出光子的能量为（）制卷人签名制卷人签名：制卷日期制卷日期：审核人签名：审核人签名：审核日期：审核日期：装 订线 （第第 2 2 页页 ）A.1.89 eV B.3.4 eV C.10.2 eV D.12.09 eV 6.电子的自旋磁量子数 ms 取值为（）A.0 B.1/2 C.1 D.2 7.下列关于泡利不相容原理的说法，正确的是（）A.同一个原子中，不可能有两个或两个以上的电子具有完全相同的四个量子数 B.电子在原子中按能量由低到高的顺序分层排列 C.原子处于基态时，电子尽可能占据能量最低的轨道 D.以上都不正确 8.原子光谱的精细结构是由（）引起的 A.电子的自旋-轨道相互作用 B.原子的能级分裂 C.电子的轨道运动 D.原子核的自旋 9.以下哪个实验证实了电子具有波动性（）A.汤姆逊实验 B.卢瑟福实验 C.戴维孙-革末实验 D.弗兰克-赫兹实验 10.按照量子力学的观点，微观粒子的状态由（）来描述 A.波函数 B.能量 C.位置 D.速度 （第第 3 3 页页 ）二、多项选择题（总共 5 题，每题 4 分，每题至少有两个正确答案，请将正确答案填入括号内，少选得 2 分，选错不得分）1.以下属于量子力学基本假设的有（）A.微观粒子的状态用波函数描述 B.波函数满足归一化条件 C.力学量用线性厄米算符表示 D.测量力学量的可能值是其算符的本征值 2.下列关于原子能级的说法，正确的有（）A.能级是离散的 B.能级的高低与主量子数 n 有关 C.能级的简并度与角量子数 l 和磁量子数 m 有关 D.不同原子的能级结构相同 3.对于氢原子，以下说法正确的是（）A.氢原子的能级公式为 En=-13.6/n eV B.氢原子光谱是线状光谱 C.氢原子的基态电子轨道半径最小 D.氢原子从高能级跃迁到低能级时，发射光子的频率与能级差成正比 4.电子的波动性体现在（）A.电子衍射现象 B.电子干涉现象 C.电子具有波粒二象性 D.电子的运动轨迹是确定的 5.以下关于量子数的取值范围，正确的有（）A.主量子数 n=1,2,3,.B.角量子数 l=0,1,2,.,(n-1)C.磁量子数 m=0,1,2,.,l D.自旋磁量子数 ms=1/2 三、判断题（总共 10 题，每题 2 分，请在括号内打“”或“”）1.玻尔理论完全抛弃了经典物理学的观念。（）2.电子云是电子在核外空间出现概率的形象描述。（）（第第 4 4 页页 ）3.主量子数 n 相同的电子，其能量一定相同。（）4.原子的激发态是不稳定的，会自发跃迁到基态或较低能级。（）5.量子力学中的态叠加原理表明，微观粒子可以同时处于多个不同的状态。（）6.弗兰克-赫兹实验直接证明了原子能级的存在。（）7.电子的自旋是一种相对论效应。（）8.原子光谱的发射是由于原子从高能级跃迁到低能级。（）9.量子力学中的力学量算符都是线性厄米算符。（）10.微观粒子的运动不遵循经典力学的规律。（）四、简答题（总共 3 题，每题 10 分）1.简述玻尔理论的主要内容和成功之处，以及存在的局限性。2.什么是量子数？说明主量子数、角量子数、磁量子数和自旋磁量子数的物理意义。3.解释原子光谱的精细结构，并说明其产生的原因。五、论述题（总共 2 题，每题 15 分）1.阐述量子力学的基本原理，并举例说明其在解释微观现象中的应用。2.比较经典物理学和量子力学在描述微观粒子运动方面的不同之处，并说明量子力学的重要意义。