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1、1、 试问基态氢原子能否吸收可见光？(氢原子基态能级为-13.6 eV)答：不可以。可见光范围内的波长为380nm780nm，对应的光子能量是3.27eV1.59eV，比氢原子的基态能级来的小。（可吸收的光子能量=两个能级间的能量差！）2、 一个单电子原子，已知量子数s=1/2，j=5/2，试用符号写出其可能的能级状态（注：不考虑核自旋和外场作用）。答：s=1/2，j=5/2，所以l的取值2或3。当l=2时，n=3，4,5,能级状态有，()当l=3时，n=4，5,6,能级状态有，()3、 正常塞曼效应和反常塞曼效应的区别在哪？在磁场作用下，钠原子22P1/222S1/2跃迁所产生塞曼效应为哪种
2、形式？试分析它在磁场作用下两能级的分裂情况，并据此说明发射谱线情况。答：正常塞曼效应：一条谱线分裂成三条、裂距按波数计算正好等于一个洛仑兹单位（L0=eB/4mc）的现象；反常塞曼效应：一条谱线分裂成更多条且裂距大于或小于一个洛仑兹单位的现象。只有自旋为单态，即总自旋为0的谱线才表现出正常塞曼效应。非单态的谱线在磁场中表现出反常塞曼效应，谱线分裂条数不一定是3条，间隔也不一定是一个洛伦兹单位。钠原子22P1/222S1/2跃迁是反常塞满效应。对于这两个能级，mJ=，两个能级均分裂成两条谱线。因为，满足选择定则，故每两个能级之间均能跃迁，发射谱线有4条。4、 钠原子从跃迁的光谱线波长为589.6
3、nm，在的磁场中发生塞曼分裂，问垂直于磁场方向观察，其分裂为多少条光谱？并请给出波长最长和波长最短的两条光谱线的波长。（）答：设前能级为E1，分裂能级为E1+E1，后能级为E2，分裂能级为E2+E2。 Ei= g(mJ)(uB)B g1mJ1=1/3 g2mJ2=1E= (E1+E1)-(E2+E2)EMAX=hc/+4/3(uB)B=hc/min min =589.55nmEMIN=hc/-4/3(uB)B=hc/max max=589.65nm5、 1个双原子分子的转动能级J=5到J=6跃迁的吸收线波长为1.35 cm，试计算：（1）转动能级J=0到J=1的吸收线的波长和频率；（2）该分子
4、的转动惯量？答：（1） E65=h2/2I*6*(6+1)-5*(5+1)=6*h2/I=hc/ 故=3=4.05cm(, 8.1 cm) （2）I=3h/（2pi2*c）=4.54*10-45kg*m26、 核爆炸中火球的瞬时温度可达107 K，（1）估算辐射最强的电磁波长；（2）这种电磁的能量是多少？答：（1） m=2897.9/T=0.29nm （2） E=h*c/=h=6.6310（-34） *3*108/(0.29*10-9)=6.859*10-16J7、 天空呈蓝色和海水呈蓝色的物理机制分别是什么？答：天空呈蓝色，因为大气中存在着很多尘埃微粒，光穿过大气时会产生散射，大的散射颗粒对
5、光造成米氏散射，散射强度不随波长显著变化；而小的散射颗粒对光造成瑞利散射，散射强度与波长4次方成反比，蓝紫光波长在可见光内最短，故发生强度较大的散射，又因为人眼对紫光不敏感，所以天空看上去呈蓝色。 海水呈蓝色，因为水具有选择性和蓝紫光的散射，水对波长较长的光吸收显著，对波长较短的吸收不明显，红橙黄在不同深度时均被吸收，并使海水升温，到一定深度时绿光也吸收了。而波长较短的蓝紫光遇到水分子或者其他微粒发生瑞利散射，或反射回来，所以海水看上去是蓝色的。8、 利用常规光谱技术和饱和光谱技术（可基本消除多普勒效应对谱线展宽的影响）分别测量稀薄钠蒸汽池的钠原子（原子量A=23）从基态跃迁的吸收谱线589.1nm，得到该谱线宽度分别为1700MHz和10MHz，假设仅考虑自然增宽和多普勒增宽效应，试计算的能级寿命和估计蒸汽池的温度。答：能级寿命:t=1/(2*pi*v)=1.59*10-8s温度: T=A*(vD/(7.16*10-7*v0)2=500K.陈立骏3090102452光电0902已阅！ 2012-05-13
