原子物理试卷A一、选择题（每小题2分，共20分）1、根据粒子通过金属箔时散射实验结果来判断原子模型特征时,下列哪些不正确: (A) 原子内部大部分空间是空的; (B) 原子中的正.负电核均匀分布于整个原子中; (C) 原子的全部质量几呼集中在中央处很小体积内; (D) 原子中正电荷集中于中央处很小的体积内. B 2、根据波恩的统计解释，波函数：（A） 表示粒子的几率分布，但是可被测量的。（B） 不是发现粒子的几率，且不能被测量。（C） 表示由于粒子相互作用形成的波动分布函数。（D） 具有同经典波动相同的物理意义。 B 3、夫兰克- 赫兹实验证明: A (A) 原子内能级的存在; (B)电子的自旋的存在;(C) 电子的荷质比e/m有一定值 (D) 原子的核式结构.4、氢原子基态电离电势和第一激发电势分别是：（） D （A）和； （B）和（C）和； （D）和。5、碱金属原光谱线不可能产生。这是因为 B A原子不存在这些能级 B违背选择定则；C D 6、氦原子中下列哪些是可实现的跃迁 A A33S123P0 B33P121S0C23S121S0 D33D223P0 7、根据角动量空间量子化 B A角动量的方向不变，大小是量子化的；B角动量大小一定时，相对某特殊方向的取向是量子化的C角动量的大小随不同取向是量子化的；D只有外场存在时，才有空间量子化 8、S（硫）原子基态电子组态是3s23p4其基态为： D A 3P0 B 3S1 C3D3 D3P29、下列不属于衰变的是 C AB C D10、下列说法正确的是 C A和的轻子数相同，B和的轻子数相同，C和的轻子数相同，D和的轻子数不同二、填空题（每小题3分，共18分）1、氢原子 n=2,n =1与H 离子n=3,n=2的轨道的半长轴之比aH/aHe=_,半短轴之比bH/bHe =_. 1、8/9，2/3；2、钾原子基态是4s,它的四个谱线系的线系限的光谱项符号,按波数由大到小的次序分别是_,_,_,_. (不考虑精细结构，用符号表示).2、，；3、按测不准关系,位置和动量的不确定量 x, 之间的关系为_ 。；4、根据守恒定律判断下列过程各属于何种相互作用： ，是 ， 。弱，强，电磁。答案：D5、X射线的标识谱常见的有四个线系，即K，L，M，N线系，其中K系是 态到 态跃迁的结果，是 到 跃迁。，n=1，2，1；6、写出下列粒子的反粒子：P ， ， 。10、。三、简答题：（每小题4分，共12分）1、泡利不相容原理答案：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（n、），即原子中每一运动状态只能容纳一个电子，这就叫泡利不相容原理。2、内转换答案：处于激发态的原子核向低激发态跃迁时，直接把激发能交给原子内壳层电子，使之离开原子而产生单能电子，这种现象叫做内转换。3、链式反应答案：当铀核裂变时，一般都要放出几个中子，这些中子被其他核吸收又引起裂变，再产生第二代中子，第二代中子引起裂变又产生第三代中子，等等，这种使裂变持续进行下去的过程叫做链式反应。四、计算题（共50分）1、氢原子由某一状态跃迁到激发能为10.19ev的状态时,发射一波为4890的光子.试确定初始态的能量.它是哪个状态(n=?)(Rhc=13.6ev,hc=12.4104ev.) （10分） 解：设氢原子初始态的能量为,氢原子n=1的状态的能量为， ，4分 ，分 4分 2分2、求一个电子的轨道角动量，自旋角动量及总角动量（以为单位表示）并以矢量图表示它们的关系。(10分)解: 电子 2分4分2分 图 2分3、锂的漫线系的一条（3）在磁场中将分裂为几条光谱线？写出相应算式，并作出相应能级跃迁图。（12分）解: J=3/2 S=1/2 g=4/5 Mg= J=1/2 S=1/2 g=2/3 Mg=4分 6/5 2/5 -2/5 -6/5 1/3 -1/3 -13/15 -11/15 -1/15 1/15 11/15 13/15共6条谱线4分图 4分4、已知He的一个电子被激发到2P轨道，而另一个电子还在1S轨道，试求出所形成的原子态，写出可能的跃迁并划出能级跃迁图。（12分）解：电子组态1S1S所形成的原子态： 2分电子组态1S2S所形成的原子态： 2分电子组态1S2P所形成的原子态： 2分按选择定则可能的跃迁是： 3分 跃迁图： 3分5、证明衰变为只可能通过轨道电子俘获的方式，而不可能通过衰变方式。已知，（6分）解：两个核的质量差： 3分因为，所以只能发生轨道电子俘获而不可能发生衰变 3分