原子物理思考题.doc

近代物理学思考题
1.1.α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?
1.2为什么说实验证实了卢瑟福公式的正确性,就是证实了原子的核式结构?
1.3.用较重的带负电的粒子代替α粒子作散射实验会产生什么结果?中性粒子代替α粒子作同样的实验是否可行?为什么?
1.4.在散射物质比较厚时,能否应用卢瑟福公式?为什么?
2.1 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?2.2 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?2.3 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?
2.4 为什么氢原子能级,随着能量的增加,越来越密?
2.5 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,问在那一种情况下,入射粒子必须具有较大的能量?2.6 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,原子的线动量,总线动量.1.14处于n=3的激发态的氢原子
(1) 可能产生多少条谱线?
(2) 能否发射红外线?
(3) 能否吸收红外线?
2.7 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?
2.8 要确定一个原子的状态,需要哪些量子数?
2.9 什么实验证明原子能量是量子化的?
2.10 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。
4.1.什么叫原子实？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？
4.2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？
4.3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？
4.4对碱金属原子，原子态和电子态有何联系？表示符号上有何区别？
4.5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。
4.6 考虑自旋后，碱金属原子的能级怎样确定和表示？
4.7 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？
4.8 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？
4.9 电子自旋有何实验验证？为什么？试举例说明。
4.10 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？
4.11什么叫电子组态？为什么电子组态确定后，原子的状态还会有若干个？
4.12什么叫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？
5.1 原子的总磁矩与总角动量之间有何关系？这个关系是否受耦合方式的影响？
5.2 在什么条件下朗德g因子的值为1或2？
5.3 什么叫拉莫进动，由进动附加的角动量及磁矩在什么方向上？
5.4 外磁场对原子作用引起的附加能量与那些物理量有关？什么叫磁能级的裂距？
5.5 史特恩-盖拉赫实验证实了原子的那些性质？在这个实验中利用周期表中第一族元素，而且是处于基态的原子束，其目的是什么？
5.6 什么叫正常及反常塞曼效应？什么叫帕邢-背克效应？它们各在什么条件下产生？在这里判断磁场强弱的依据是什么？
6.1 按周期表顺序排列的元素，其性质呈现周期性变化的原因是什么？
6.2 描述电子状态的四个量子数（ n,l,ml,ms）或（n,l,j,mj）的物理意义是什么？
6.3 电子在原子内填充时，所遵循的基本原理是什么？
6.4 在推求原子基态光谱项时，满主壳层和满支壳层的角动量可以不考虑，为什么？
6.5 元素周期表中，第二和第三周期中都含有8种元素，第四和第五周期都含有18种元素，其原因是什么？
6.6 原子的3d支壳层按泡利原理一共可以填多少电子？为什么？
7.1 何谓同位素，同质异位素？
7.2 中子不带电，但实验证明它具有与自旋相应的磁矩，如何解释这一事实？
7.3 原子核是由质子和电子组成的这一设想与核基本性质的哪些方面相矛盾？
7.4 以氢原子为例，试估计电子结合能对质量的影响？
7.5 原子核的结合能，平均结合能的物理意义是什么？从平均结合能曲线上可以看出平均结合能有哪些特点？
7.6 核半径与核质量数间存在着R=r0A1/3的关系，这种关系说明什么问题？
7.7 液滴模型中核液滴与普通液滴有无差别？液滴模型的实验依据是什么？
7.8 壳层模型的中心思想是什么？原子核壳层模型与原子壳层模型有哪些异同处？
8.1 如何解释衰变规律是统计规律？
8.2 表示衰变过程特征的物理量有哪些?它们的物理意义是什么？
8.3 α衰变产生的条件是什么？
8.4 三种β衰变过程产生的条件是什么？
8.5 在β衰变中电子动量通常在P=mec的数量级,那么核反冲的数量级多大？它与电子的能量之比又如何?由此可以得出什么结论？
8.6 α粒子能谱是分立的而β粒子能谱是连续的，这两者之间有无矛盾？怎样解释?
10.1 原子核反应中遵守哪些守恒定律？
10.2　写出氮核俘获一个质子变成四个相同的原子核的反应式。
10.3　核反应中的各粒子能量间关系是怎样的？如何求反应能Q？
10.4　反应截面和微分截面的定义及物理意义是什么？
10.5　核反反应机制有几种模型，各种模型对反应过程是如何描述的？
10.6　天然铀为什么不会爆炸？产生链式反应的条件是什么？
10.7　原子弹和反应堆的构造原理的主要区别何在？
10.8　产生可控热核反应的条件是什么？和平利用原子能的前景如何？
11.1 μ子的质量介与电子和核子之间，为什么归入轻子类而不归入介子类？中性粒子n，γ，ν，К0与它们的反粒子有无区别？
11.2 为什么不把稳定粒子看成是由它们的衰变产物组成的？为什么任何一个粒子都不可能衰变成单独一个粒子？
11.3 什么是物理对称性？研究对称性有何重要意义？
11.4 夸克模型是如何提出来的？为什么要引入夸克的“色”？
11.5 三种相互作用的机制各是什么？在基本粒子物理中为什么不考虑万有引力作用？
11.6 夸克有几种？它们各具有什么特殊的性质？