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1、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)
2、 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
3、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
4、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
5、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
6、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
7、)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)