原子物理学试题E卷.doc

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宜宾学院20xx——20xx学年度下期
《原子物理学》试题（E卷）

题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
总分
得分

说明：（1）本试题共3 页 三 大题，适用于 物理与电子工程学院 物理学专业。
（2）常数表： h = 6.626 ´10-34J×s = 4.136´10-15eV×s；Rµ = 1.097´107m-1；e = 1.602 ´ 10-19C；
NA = 6.022´1023mol-1； hc = 1240eV×nm；k = 1.380´10-23J×K-1 = 8.617´10-5eV×K；
me = 9.11´10-31kg = 0.511Mev/c2；mp = 1.67´10-27kg = 938MeV/c2；a0 = 0.529´10-10m ；
mp = 1.67´10-27kg = 938MeV/c2 ；mB = 9.274´10-24J×T-1 = 5.788´10-5eV×T-；
u = 1.66´10-27kg = 931MeV/c2； = 1.44eV×nm
考试时间：120分钟
得分
阅卷人
一、填空题（每小题 3 分，共 21 分）

1．若已知钾原子主线系第一条谱线双重线的波长等于7698.98埃和7664.9埃, 则该原子4p能级的裂距为_____________________eV。
2．氦原子的第一激发态是 （写出谱项符号）。由于选择定则 的限制，它不能通过自发辐射跃迁到基态，因此可在该态停留较长时间，这种状态称 态。
3．某原子的两个价电子处于2s2p组态，按LS耦合可构成的原子态个数为 个，总角动量量子数 J的值分别为 ；按jj耦合可形成的原子态个数为 个，J的值分别为 。
4．三次电离铍(Z=4)的第一玻尔轨道半径为 ，在该轨道上电子的线速度为 。
5．电子电荷的精确测定首先是由________________完成的。特别重要的是他还发现
了_______ 是量子化的。
6．a射线是高速运动的__________ ; b射线是____________ ; g射线是__________ 。
7．a衰变放射出的a粒子的射程R和动能Ea的经验规律是______________。

得分
阅卷人
二、选择题（每小题 3 分，共 27 分）

1．若原子处于1D2和2S1/2状态, 它们的朗德因子g的值分别为：（ ）
A. 1和2/3 ; B. 2和2/3 ; C. 1和4/3 ; D. 1和2 。
2．伦琴线光谱的吸收限的能量数值分别对应各壳层电子的 （ ）
A. 激发态； B. 俄歇电子能量；
C. 电离能； D. 电子跃迁形成各线系第一条线的能量。
3．由伦琴射线照射原子所导致的俄歇电子的能量：（ ）
A. 与伦琴射线的能量有关，与被照射原子性质无关；
B. 与伦琴射线和被照射原子性质都有关；
C. 与伦琴射线和被照射原子性质都无关；
D. 与被照射原子性质有关，与伦琴射线能量无关。
4．镁原子（Z=12）处于基态时价电子的电子组态及基态原子态应是：（ ）
A. 2s2s 1S0； B. 2s2p 3P0； C. 3s3s 1S0； D. 3s3p 3P0。
5．根据能级多重性的交替规律，铷原子（Z=37）的能级多重结构是：（ ）
A. 双重； B. 一、三重；
C. 单重； D. 二、四重。
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6．将钠光灯置于某均匀磁场中，发现波长为589.0nm的谱线分裂为间距相等的三条谱线。人们将这种现象称为：（ ）
A. 正常塞曼效应； B. 反常塞曼效应；
C. 顺磁共振； D. 帕邢—巴克效应。
7．235U吸收一个慢中子后发生的裂变过程, 所放出的能量约为(MeV)：（ ）
A. 50 ; B. 100 ; C. 200 ; D. 931。
8．处于L=3, S=2原子态的原子,其总角动量量子数J的可能取值为：（ ）
A. 3, 2,1; B. 5, 4, 3, 2, 1;
C. 6, 5, 4, 3; D. 5/2, 4/2, 3/2, 2/2, 1/2。
9．卢瑟福由粒子散射实验得出原子核式结构模型时，所依据的理论基础是：( )
A. 普朗克能量子假设; B. 爱因斯坦的光量子假设;
C. 狭义相对论; D. 经典理论。

得分
阅卷人
三、计算题（第4题12分，其余每题10分， 共 52分）

1．在斯特恩－盖拉赫实验中，氢原子温度在400K时，基态原子束通过长d=10m, 磁场梯度为10Tm-1的横向非均匀磁场, 求原子束离开磁铁时，原子束分裂的分量间的间隔。为什么这一实验能说明电子自旋的存在? (k=1.38´10-23J×K-1 B=0.927´10-23J×T-1 )

2．（1）动能为6MeV的粒子被金核以散射，试求其瞄准距离是多少？
（2）求α粒子被金属箔散射后，散射角大于的粒子数和散射角大于的粒子数之比。

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3．Al的原子基态是2P1/2，试计算其轨道角动量L，自旋角动量S，总角动量 J 的大小
及相应磁矩的大小.

4．铍原子基态的电子组态是1s1s，若其中有一个电子被激发到3s态，按L－S耦合可形成哪些原子态？从这些原子态向低能态跃迁可产生几条光谱线？画出相应的能级跃迁图。

5．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，若已知其它物理常数，试求普朗克常数h。