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量子物理
总复习
2008-12-25
一、基本概念及物理意义
l 第一章 原子的位形
l 基础概念：阴极射线、电子、立体角、阿伏 伽德罗常数NA
l 重点概念：碰撞参数 b、库仑散射因子a、 最短距离rm、微分截面、有效散射截面、库 仑散射公式
l 了解概念：靶恩、原子的稳定性、同一性、 再生性、原子和原子核半径
第二章 原子的量子态
l 基础概念：黑体及其辐射、普朗克常数、光电 效应、光电子、逸出功、里德堡常数、光谱项
、主线、共振线、系限、能级spdf…
l 重点概念：能量量子化、光谱、光谱仪、赖曼 系、巴尔末系、定态条件、频率条件、角动量 量子化、第一玻尔半径、原子的能级图、基态
、激发态、结合能、电离能、选择定则、跃迁
、主线系、锐线系(二)、漫线系(一)、伯格曼系
l 了解概念：帕邢系、第一玻尔速度、组合常数
、精细结构常数、非量子化轨道、亚稳态
第三章 量子力学初步
l 基础概念：实物粒子二象性，德布罗意波，量 子态
l 重要概念：波函数及其统计解释，薛定得方程 在量子力学中的地位和作用，不确
定(则不准)关系；
l 了解概念： 量子力学处理氢原于的基本步骤和 主耍结论；量子力学与玻尔理论对 锂原子处理的分析比较。
第四章 原子的精细结构
l 基础概念：磁矩、旋磁比、精细结构、粗结构
、洛仑兹单位
l 重点概念：原子取向量子化、玻尔磁子、电子 自旋、碱金属双线、自旋-轨道耦合、朗德g 因 子、正（反）常塞曼效应、偏振π、σ成分
l 了解概念：帕邢-巴克效应、电子顺磁共振 EPR(ESR) 、核磁共振NMR、激光磁共振
LMR
第五章 多电子原子
l 基础概念：电子组态、耦合、同科电子、 电子运动状态
l 重点概念：L-S 耦合、j-j 耦合、原子态
2S+1LJ、壳层、支壳层、量子数、洪特定
则、朗德间隔定则、泡利不相容和能量最
低原理、跃迁选择定则
l 了解概念：斯莱特方法、幻数、重态数、 壳层排序
第六章 X射线
l 基础概念：伦琴射线(硬软)、X射线管、晶格常 数、轫致辐射、特征辐射
l 重点概念： KX、LX、MX 等射线、衍射公式(布 喇格公式)、连续谱、标识谱、最短波长(量子极 限)、电子内壳层跃迁、X 射线的吸收限
l 了解概念：莫塞莱公式、荧光产额、俄歇电子
、原子核激发、同步辐射、康普顿散射(非相干)
二、基本模型和原理
l 描述对象 模型/原理内容
l 原子结构 汤姆孙模型，卢瑟福模型
l 原子的电子运动 玻尔模型
l 原子核组成 中子-质子假说
l 黑体辐射 能量量子假说(普朗克)
l 光电效应 光量子假说
l 微观粒子 德布罗意假设
l 元素排列 泡利不相容原理、能量最 低原理
l 电子自旋运动 电子自旋假设
l 电子耦合 两角动量耦合的一般规则
三、基本实验及其重要性
l 密立根油滴实验
荷质比及电荷的基本单位
l 卢瑟福α粒子散射实验 原子结构的核式模型
（盖革-马斯顿实验）
l 黑体辐射本领实验
辐射规律方程、能量量子化
l 光电效应实验 光能量量子化
l 氢光谱实验 玻尔理论、巴尔末公式、 原子能级量子化
l 夫兰克-赫兹实验 原子能级能量量子化
l 史特恩-盖拉赫实验 原子取向(磁矩) 量子化（空间
）
总角动量在 B 中的取向量子化
电子自旋的存在
l 精细光谱 电子自旋的存在
l 塞曼效应实验 电子自旋的存在、塞曼分裂谱 线的偏振、选择定则
l
元素性质实验
泡利不相容和能量最
l
X 射线衍射
实验测波长、晶格常数
l 氦光谱实验 两电子耦合规则及跃迁定则 低原理
四、基本知识
l 电子质量、电荷、原子（核）半径特点及数量级。
l 卢瑟福散射公式物理意义及各量的意义。散射的粒 子数与哪些量有哪些关系。原子核半径上限与rm 关 系。
l 黑体辐射本领、峰值波长与温度关系。
l 巴尔末公式的意义。里德堡常数的修正式。氢原子 的各谱线线系及其线系限的意义，计算电子的激发 能、电离能、结合能、电离电势、激发电势方法。
l 原子光谱普遍公式（光谱项、能量表示）。
l 玻尔理论的具体内容（两个假设一个推论）；
氢原子、类氢离子的电子的速度、半径、能量
、角动量量子化的公式。
l 碱金属光谱特点及其跃迁定则(l、j)。各线系及 其主线意义（确定各线系跃迁能级）。
l 氦原子光谱特点。
l 确定电子自旋与轨道耦合的总角动量及其耦合 能的特点（如一分为二双层、S 能级不分裂单 层、向哪移动）。
l 确定多个电子耦合的总角动量量子数、分量及 计算各角动量(LSJ)对应的g 因子、电偶辐射的 跃迁定则。耦合后能级分裂及分裂间隔特点。
l 计算原子磁矩及 z 分量的方法，在史特恩-盖拉 赫实验中原子束的分离特点及分离束数的确定 方法。
l 正常塞曼效应的特点确定塞曼分裂谱线的波数 差（外磁场与原子磁矩的作用能）。
l 根据跃迁选择定则确定能级之间的可能跃迁从 而确定谱线。
l 确定电子的运动状态及其量子数、量子数的分 量大小。
l 元素周期表的特点。
l 确定某一主壳层或支壳层所能容纳电子 的最大数目，从而确定电子组态（电子 排布方法）。（壳层符号）
l 已知电子组态确定原子能级态和基态方 法。
l 计算 X 射线的Kα谱线频率、确定连续 谱的量子极限。
综合内容
l 角动量耦合、外磁场、分裂的能级图，从 而导致谱线分裂：n、l、s、j、L、S、J、 MJ。
l 选择定则：
l 单电：Δl=±1；Δj=0，±1；ΔMJ=0，
±1。
l 多电:ΔS=0；ΔL=0,±1；ΔJ=0,±1； ΔMJ=0,±1。
l （j、J=0→0，MJ=0→0 除外）.
五、 考试内容及命题比例
l
第一章
原子的位形
6%
l
第二章
原子的量子态
20%
l
第三章
量子力学初步
18%
l
第四章
单电子原子
26%
l
第五章
多电子原子
24%
l
第六章
X射线
6%
l 题型： 选择、填空、计算
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圣诞节快乐! Merry Christmas!
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