长江大学试卷 院（系、部） 专业 班级 姓名 学号 .密封.线.20062007学年 第一学期 原子物理学 课程考试试卷(B卷)专业：物理学 年级：三年级 考试方式：闭卷 学分：4 考试时间120 分钟题号一二三四五六七八总分得分注意： (本试卷考试时允许带计算器)（本试卷所须之常数提供如下： 1u=931.5Mev )阅卷人得分一、单项选择题(每小题3分，共 30 分)1. 是描述微观粒子的波函数，则粒子在t时刻出现在某点处的几率为 （a） (b) (c) (d) ( ) 2.一个二价原子的两个电子的轨道角动量量子数分别为和，则其总轨道角动量量子数L可取下列哪组值？(a) 0，1，2 (b) 1，2，3(c) 3，4，5 (d) 2，3，4 ( ) 3某放射性元素的平均寿命为。经过时间后，该元素B卷第 1 页 共 5 页（a）全部衰变完了 （b）只剩下原来的 （c）剩下原来的 （d）剩下原来的 ( ) 4一个多电子原子处于 态，则它的总角动量量子数的可能值为： (a) 0，1，2 (b) 1，2，3(c) 2，3，4 (d) 3，4，5 ( ) 5电子的轨道角动量是多少？ （a） （b） （c） （d） ( ) 6反应(a) 由于轻子数守恒定律不能发生；(b) 由于违反奇异数守恒定律不能发生；(c) 由于违反电荷数守恒不能发生；(d) 可以发生。 ( ) 7.由电子组态构成的原子态，在外磁场中最多可以形成的能级数是多少？(a) 9 (b) 12 (c) 37 (d) 60 ( ) 8. 在下列所给出的实验中，哪一个可以证明原子存在能级？（a） 夫兰克-赫芝实验 （b） 史特恩-盖拉赫实验（c） 碱金属原子的双线结构 （d） 粒子散射实验 （ ）9.衰变的衰变方程为(a) (b) (c) (d) （ ）10根据洪特定则，由电子组态构成的原子态中，能量最低的原子态是：(a) (b) (c) (d) ( ) B卷第 2 页 共 5 页评阅人得分长江大学试卷 学院 班级 学号 姓名 .密封.线.二、填空题(每小题3分，共 30 分) 1氢原子的电离能 ，第一激发电势为 ；二次电离的锂离子的电离能为 。2氢原子中的电子在第一玻尔轨道上运动时，速度为，其中，为光速，为精细结构常数。在不考虑电子的相对论效应的条件下， 电子在第一玻尔轨道上运动所对应的德布罗意波长为 。3碱金属原子由“原子实”和“原子实”外的价电子组成。价电子可以使“原子实”极化，还可以发生电子轨道贯穿“原子实”。考虑到这两个因素后， 碱金属光谱项中会出现相应的修正项。与氢原子的光谱项相比，碱金 属原子的光谱项可以表达为 。4铝原子的基态原子态为，则相应的朗德因子为 ，原子总角动量在方向投影的可能个数为 ，在史特恩盖拉赫实验中，屏上可以观测到 条条纹。5康普顿效应证实光子具有 ，电子衍射实验表明实物粒子具有 、碱金属原子光谱的精细结构证实了电子具有 。6一束电子进入的均匀磁场时，电子自旋平行于磁场和反平行于磁场的电子的能量差为 。7碳（）的原子的基态电子组态为 。8射线的发射谱由 和 两部分构成，其中 由内层电子跃迁产生。 9某一射线管发出的连续光谱的最短波长为，则该B卷第 3 页 共 5 页射线管的工作电压为 ；在康普顿散射中，若入射光子的能量等于电子的静止能量，则散射光子的最小能量为 ，反冲电子的最大动量为 。10衰变的衰变方程为 。若母核的质量为，子核的质量为，粒子的质量为，则产生衰变的条件是 。评阅人得分三、（10分）钠原子的价电子从第一激发态向基态跃迁时，产生两条精细结构谱线，其波长分布为和。（1）写出两条谱线所对应的原子态的跃迁；（2）求第一激发态的精细结构能级间隔；（3）计算与精细结构能级对应的原子内部的磁场。评阅人得分四、（10分）静止的电子经过电势差为的电场加速后轰击基态的氢原子，（1） 在能级图上画出可能产生的辐射跃迁；（2） 求这些谱线中的最短波长。 B卷第 4 页 共 5 页长江大学试卷 学院 班级 学号 姓名 .密封.线.评阅人得分五、（10分）将处于态的原子放置于的强磁场中，（1）求该原子态产生的能级分裂层数，画出能级分裂图；（2）求分裂能级中相邻能级的间隔（用电子伏特表示）。评阅人得分六、（10分）已知下列原子和核子的质量分别为 ， ，对于核反应，（1）求反应能，说明是放能反应还是吸能反应；（2）根据所给数据，证明：反应能等于反应后的总结合能与反应前的总结合能之差。B卷第 5 页 共 5 页20062007度第一学期原子物理学期末考试试卷（B） 参考答案及评分标准一、 单项选择题（103 分30分）1 b ；2 b ；3 c ；4 b ；5 d ；6 c ；7 b ；8 a ；9 d ；10 d 二、填空题（103 分30分）1 , , ；2 ；3 ；4 ， ， ；5动量，波动性，自旋 ；6 ；7 ；8连续谱，特征谱，特征谱 ； 9 ，；10 ，。三、（10分）解：（1）对应的原子态的跃迁为 对应的原子态的跃迁为 （2分） （2） （3分） （3） ， （5分）四、（10分）解：（1） ， 氢原子被激发到的能级上。 （4分）当氢原子由的能级向低能级跃迁时，共有3种跃迁方式，如图 （4分）（2）在这3种跃迁方式种，能级间隔最大的波长最短，故 （2分）五、（10分） 解：（1） ， ； 故 能量分裂为5层。 （4分） （3分）（2）相邻能级间隔 （3分）六、（10分）解：（1） ，故为吸能反应 （4分） （2） （2分） （2分） （2分）