原子物理学练习题
1. 类氢离子的电离能与氢原子电离能是相同的。
2. 碱金属原子光谱的主线系是三线结构。
3. 在原子核反应中，反应前后的总角动量是守恒的。
4. 原子核磁矩在外磁场中的分量是(βI Ig )。
5. 硅原子在基态时，n=1、n=2壳层和3s 次壳层都填满，3p 次壳层填了2个电
子。
6. 按照泡利原理，原子的N 壳层最多可以容纳10个电子。
7. X 射线标识谱的L 线系是L 壳层以外的内层电子跃迁到L 壳层空位上形成的。
8. 处于2/32P 状态的原子角动量在外磁场中的最大分量是 2。
9. 史特恩—盖拉赫实验证明原子具有磁矩。
10. 原子核的结合能是将原子核拆散为自由核子时所放出的能量。
11. 核力是短程力。
12. 描述电子状态的四个量子数是s m j l n ,,,。
13. 原子核发生α衰变时，原子在周期表中的位置向后退了2位。
14. 原子核自高能态向低能态跃迁时一定放出γ光子。
15. 镎系()
Pu 241
92经过连续十三次衰变,最后稳定到Bi 207
83。 16. 原子核反应过程中质量和总能量是守恒的。
17. 介子和重子都只参与弱相互作用和强相互作用。
18. 质量相同的轻核聚变和重核裂变所放出的能量是相同的。
1. 原子核外电子在核的库仑场中绕核运动辐射能量。
2. 碱金属原子光谱的第一辅线系是三线结构。
3. 夫朗克—赫兹实验证明了原子体系能量是量子化的。
4. 磁量子数J M 表征在外磁场作用下电子轨道在空间的可能取向。
5. 原子核磁矩在外磁场中的分量是(βI I g M )。
6. 按照泡利原理l 次壳层最多可以填()1+l 个电子。
7. 基态时n=1、n=2、 n=3壳层填满，且4s 次壳层填了二个电子的原子是镍原
8. 描述电子状态的四个量子数是s l m m l n ,,,。
9. 处于53G 状态的原子角动量在外磁场中的最大分量是 3。
10. 核力是强相互作用力。
11. γ射线有最大的贯穿本领和最小的电离作用。
12. 中微子假设解释了α衰变中放出的α粒子能量的分立性。
13. 原子核发生+β衰变时，原子在周期表中的位置向后退了1位。
14. 碱金属原子光谱的超精细结构证明原子核具有自旋。
15. 钍系()
Th 232
90经过连续十次衰变,最后稳定到Pb 206
82。 16. 夸克（或反夸克）间相互作用通过交换胶子实现。
17. 质量相同的轻核聚变和重核裂变所放出的能量是不同的。
18. 轻子只参与弱相互作用和电磁相互作用。
1. 类氢离子的电离能与氢原子电离能是相同的。
2. 碱金属原子光谱的主线系是三线结构。
3. 外磁场对原子的作用效果是产生附加能量，使得原子能级产生分裂。
4. 原子核磁矩在外磁场中的分量是(βI Ig )。
5. 磷原子在基态时，n=1、n=2壳层和3s 次壳层都填满，3p 次壳层填了3个电
子。
6. 按照泡利原理原子的N 主壳层最多可以填10个电子。
7. X 射线的连续谱与加速电压有关，而与靶材料无关。
8. 处于2/32P 状态的原子角动量在外磁场中的最大分量是 2。
9. 史特恩—盖拉赫实验证明原子具有磁矩。
10. 原子核的结合能是将原子核拆散为自由核子时所放出的能量。
11. 核力是短程力。
12. 夫朗克-赫兹实验证明了原子体系能量是量子化的。
13. 原子核发生α衰变时，原子在周期表中的位置向后退了2位。
14. 原子核自高能态向低能态跃迁时可以放出γ光子，也可以放射出内转换电
子。
15. 正常塞曼效应是一条谱线在外磁场中分裂为三条，且频率间隔相等。
16. 原子核反应过程中质量和总能量是守恒的。
17. 介子和重子都只参与弱相互作用和强相互作用。
18. 质量相同的轻核聚变和重核裂变所放出的能量是相同的。
19. He 原子的两个亚稳态之一是1322S s s 。
20. 具有四个价电子的原子其能级是单重态和三重态。
1. 原子核外电子在核的库仑场中绕核运动，不辐射能量。
2. X 射线的L 线系是L 壳层以外的内层电子跃迁到L 壳层空位上形成的。
3. 碱金属原子光谱的柏格曼线系是较高的D 能级向最低的S 能级跃迁产生
的。
4. 处于2/32P 状态的原子磁矩在外磁场中的最大分量是)(2B g μ。
5. 原子能级在外磁场中一定分裂为相同间隔的磁能级。
6. 磷原子在基态时，n=1、n=2壳层和3s 次壳层都填满，3p 次壳层填了3
个电子。
7. 原子的K 壳层按泡利原理最多可以容纳8个电子。
8. He 原子的两个亚稳态之一是1322S s s 。
9. Li 离子的基态电离能是氢原子基态电离能的3倍。
10. 中等核的平均结合能比轻核的平均结合能大，所以轻核聚变放出能量。
11. 处于2/78S 状态的原子角动量是)2/(2πh 。
12. β射线有较小的贯穿本领和最大的电离作用。
13. 原子核发生α衰变的条件是母核的原子质量大于子核的原子质量。
14. 在原子核反应过程中，反应前后的电荷量是守恒的。
15. 夫兰克-赫兹实验可以测量原子的激发电势和电离电势。
16. 内转换与K 俘获伴随的两个现象是相同的。
17. γ光子参与电磁相互作用和弱相互作用。
18. 实验发现奇A 核的自旋为半整数。
19. 强子只参与强相互作用。
20. 史特恩-盖拉赫实验证明了原子角动量的空间量子化。
1. 汤姆逊的原子模型是正确的，并且被α粒子散射实验所证实。
2. 碱金属原子光谱精细结构产生的原因是原子实极化和轨道贯穿的结果。
3. 碱金属原子光谱的柏格曼线系是三线结构。
4. 原子能级在均匀外磁场中分裂的层数是2S+1层。
5. 外磁场对原子的作用效果是产生塞曼效应。
6. 磷原子在基态时，n=1、n=2壳层和3s 次壳层都填满，3p 次壳层填了2
个电子。
7. 原子的6g 次壳层按泡利原理最多可以填18个电子。
8. X 射线的连续谱与加速电压无关，而与靶材料有关。
9. 核力是短程力。
10. 原子核的结合能是将原子核拆散为自由核子时所吸收的能量。
11. 处于23F 状态的原子角动量是)2/(2πh 。
12. γ射线具有最小的贯穿本领和最大的电离作用。
13. 原子核的衰变能是放射性原子核自发地放出射线时所吸收的能量。
14. α衰变中所放出α粒子的分立能谱表明原子核具有分立的能级。
15. 原子核发生γ衰变时，原子在周期表中的位置不变。
16. 实验发现奇A 核的自旋为整数。
17. 重核裂变放出的能量来源于原子核的结合能。
18. 原子中,,l n 二个量子数都相同的最大电子数为12+l 。
19. 在原子核反应过程中，反应前后粒子的角动量是守恒的。
20．强子由层子和反层子组成。
1. 类氢离子的电离能与氢原子电离能是相同的。
2. 碱金属原子光谱的主线系是三线结构。
3. 在原子核反应中，反应前后的总角动量是守恒的。
4. 原子核磁矩在外磁场中的分量是(βI Ig )。
5. 硅原子在基态时，n=1、n=2壳层和3s 次壳层都填满，3p 次壳层填了2
个电子。
6. 按照泡利原理，原子的N 壳层最多可以容纳10个电子。
7. X 射线标识谱的L 线系是L 壳层以外的内层电子跃迁到L 壳层空位上形
成的。
8. 处于2/32P 状态的原子角动量在外磁场中的最大分量是 2。
9. 史特恩—盖拉赫实验证明原子具有磁矩。
10. 原子核的结合能是将原子核拆散为自由核子时所需要的能量。
11. 核力是短程力。
12. 描述电子状态的四个量子数是s m j l n ,,,。
13. 原子核发生α衰变时，原子在周期表中的位置向后退了2位。
14. 原子核自高能态向低能态变化时一定放出γ光子。
15. 原子在均匀外磁场中的磁能级间隔是B gB μ。
16. 实验发现偶A 核的自旋为整数。
17. 介子和重子都只参与弱相互作用和强相互作用。
18. 质量相同的轻核聚变和重核裂变所放出的能量是相同的。
19. 具有三个价电子的原子能级是四重态和双重态。
20．X 射线连续谱的最短波长与靶材料无关，而与加速电压有关。
1. 原子核外电子在核的库仑场中绕核运动辐射能量。
2. 碱金属原子光谱的第一辅线系是三线结构。
3. 夫朗克—赫兹实验证明了原子体系能量是量子化的。
4. 磁量子数J M 表征在外磁场作用下电子轨道在空间可能取向的个数。
5. 原子核磁矩在外磁场中的分量是(βI I g M )。
6. 按照泡利原理l 次壳层最多可以填()1+l 个电子。
7. 基态时n=1、n=2、 n=3壳层填满，且4s 次壳层填了二个电子的原子是
镍原子。
8. 描述电子状态的四个量子数是s l m m l n ,,,。
9. 处于53G 状态的原子角动量在外磁场中的最大分量是 3。
10. 核力是强相互作用力。
11. γ射线有最大的贯穿本领和最小的电离作用。
12. 中微子假设解释了α衰变中放出的α粒子能量的分立性。
13. 原子核发生+β衰变时，原子在周期表中的位置向后退了1位。
14. 碱金属原子光谱的超精细结构证明原子核具有自旋。
15. X 射线标识谱与靶材料无关，而与加速电压有关。
16. 夸克（或反夸克）间相互作用通过交换胶子实现。
17. 质量相同的轻核聚变和重核裂变所放出的能量是不同的。
18. 轻子只参与弱相互作用和电磁相互作用。
19．实验发现奇A 核的自旋为零。
20．具有四个价电子的原子其能级是双重态和四重态。
1. 原子角动量空间量子化表示原子在外磁场中的取向及其分量是量子化
的。
2. 碱金属原子的能级比氢原子相应能级低的原因是电子自旋运动和轨道运
动相互作用的结果。 3. 碱金属原子光谱第二辅线系是三线结构。
4. 原子能级在均匀外磁场中分裂的层数是2L+1层。
5. 外磁场对原子的作用效果是总角动量绕磁场方向旋进。
6. 原子中l m l n ,,三个量子数都相同的最大电子数为2。
7. 基态时n=1、n=2、 n=3壳层填满，且4s 次壳层只填一个电子的原子是
镍原子。
8. 原子的5f 次壳层按泡利原理最多可以填14个电子。
9. X 射线的K 线系是K 壳层以外的内层电子跃迁到K 壳层空位上形成的。
10. 核力是具有饱和性的交换力。
11. 原子核的结合能是自由核子结合成原子核时所放出的能量。
12. 处于23F 状态的原子角动量是)2/(12πh 。
13. α射线贯穿本领很大，而电离作用最小。
14. 中微子假设解释了β衰变中放出的β粒子能量的连续性。
15. 实验中用核磁共振的方法测量原子核的自旋量子数。
16. 实验发现偶偶核的自旋为半整数。
17. γ光子没有反粒子。
18. 轻核聚变所放出的能量来源于原子核的结合能。
填空
1. 卢瑟福散射理论结果之一是，对于同一散射角和同一金属箔，
Ωd dn 与α 粒子的 四次方成 比。
2. 氢原子的布拉开线系光谱在 区域，是 能级向 能级跃迁产生的。
3. 原子处于23D 状态时，原子总角动量的值为 ，轨道
角动量的值为 ，自旋角动量的值为 ；
若将此状态的原子放在均匀外磁场中，此能级会分裂为 层，相
邻两个磁能级的间隔是 B B μ。
1. 史特恩—盖拉赫实验证明了 和 。
2. 氢原子的赖曼线系光谱在 区域，是 能级向 能级跃迁产生的。
3. 原子处于2/34F 状态时，原子总角动量的值为 ，轨道
角动量的值为 ，自旋角动量的值为 ，若将此状态
的原子放在均匀外磁场中，此能级会分裂为 层，相邻两个磁
能级的间隔是 B B μ。
1.卢瑟福散射理论结果之一是，对于同一散射角和同一金属箔，
Ωd dn 与α 粒子的 四次方成 比。
2.氢原子的布拉开线系光谱在 区域，是 能级向 能级跃迁产生的。
3.原子处于23D 状态时，若将此状态的原子放在均匀外磁场中，此能级会
分裂为 层，相邻两个磁能级的间隔是 B B μ。
4.钍系从Th 232
90开始，经过连续 衰变，最后稳定到核
素 ；钍系也叫做 系。
1.卢瑟福散射理论结果之一是，对于同一速度的α粒子和同一散射角，并
选用同一Nt 的金属箔，则Ω
d dn 与金属箔的 的平方成 比。
2.氢原子的普丰特线系光谱在 区域，是 能级向 能级跃迁产生的。
3.X 射线连续谱的短波波长极限min λ与靶材料 ，而与加速电
压 。
4.钍系从Th 232
90开始，经过连续 衰变，最后稳定到核
素 ；钍系也叫做 系。
1.卢瑟福散射理论结果之一是，对于同一速度的α粒子和同一材料的金属箔
（即N 、Z 相同），在同一散射角时，Ω
d dn 与金属箔的 成 比。 2.氢原子光谱的巴耳末线系在 区域，是 能级向 能级跃迁产生的。
3.原子光谱是原子中的 跃迁产生的，而X 射线是原子中的 跃迁产生的。
4.铀系从U 23892开始，
经过连续 衰变，最后稳定到核素 ；铀系也叫做 系。
1. 卢瑟福散射理论结果之一是，对于同一散射角和同一金属箔，
Ω
d dn 与α 粒子 的四次方成 比。
2. 氢原子的赖曼线系光谱在 区域，是 能级向 能级跃迁产生的。
3. K 俘获伴随的两个现象,即产生 ，产
生 。
4. 铀系从U 238
92开始，经过连续 衰变，最后稳定到核
素 ；铀系也叫做 系。
1. 卢瑟福散射理论结果之一是，对于同一速度的α粒子和同一材料的金属
箔（即N 、Z 相同），在同一散射角时，
Ω
d dn 与金属箔的 成 比。 2.史特恩—盖拉赫实验证明了 和 。
3.氢原子的布拉开线系光谱在 区域，是 能
级向 能级跃迁产生的。
4.镎系从Pu 24194开始，
经过连续 衰变，最后稳定到核素 ；镎系也叫做 系。
1、卢瑟福散射理论结果之一是，对于同一速度的α粒子和同一散射角，
并选用同一Nt 的金属箔，则Ω
d dn 与金属箔的 的平方成 比。
2. 按照玻尔理论，氢原子的光谱项为 ，而类氢离子的光谱
项为 。
3、碱金属原子的第二辅线系是较高的 能级向最低的 能级
跃迁产生的，考虑精细结构时，此线系的每条线都是 条。
4、α粒子散射实验，证明了 提出的，原子
的 。
5、若某种放射性核素衰变放出的β粒子，垂直进入均匀磁场B ，作轨道半
径为R 的圆周运动，则β粒子的动量为 ，此β粒子的动能
为 。
6、某种放射性核素的平均寿命是100天，则它的衰变常数
为 ，半衰期为 。
7、X 射线连续谱的短波波长极限min λ与靶材料 ，而与加速电压V ，随V 增加，min λ 。
8、在粒子物理学中，现已发现的轻子有6种粒子，写出其中的2种粒
子： 、 、 、 。
1、卢瑟福散射理论结果之一是，对于同一速度的α粒子和同一金属箔，
则Ω
d dn 与散射角的 成 比。 2、氦原子有两个亚稳态，它们分别是 和 ，在外磁场中这
两个能级将分别分裂为 层和 层。
3、碱金属原子的柏格曼线系是较高的 能级向最低的 能级
跃迁产生的，考虑精细结构时，此线系的每条线都是 条。
4、原子在基态时，核外电子填充壳层将遵从 原理和 原理。
5、若某种放射性核素衰变放出的α粒子（带电量为q ），垂直进入均匀磁场
B ，作轨道半径为R 的圆周运动，则α粒子的动能为 ，此核衰变
的衰变能为 （设子核的质量为M ）。
6、某种放射性核素的半衰期是10天，则它的平均寿命
为 ，衰变常数为 。
7、原子核反应过程中的守恒律有 、 、 （写出三个即可）。
8、光子的自旋量子数为 ，其反粒子是 。
1. 卢瑟福提出了 模型，并且用 实验进行了证明。
2. 氢原子哈弗莱线系的光谱在 区域，是 能级向 能级跃迁产生的。
3. X 射线标识谱的波长与加速电压的变化 ，与靶材
料 。
4. 锕系从
U 23592开始，经过连续 衰变，最后稳定到核素 ；锕系也叫做 系
选择
1. 设氢原子的电离电势为U ，则氦离子的电离电势是（假设各原子的里
德伯常数都近似相等）：
A 、2U ；
B 、4U ；
C 、U/4
2. 夫兰克—赫兹实验测出了：A 、原子的磁矩； B 、原子的电离
能； C 、原子的第一激发电势
3. 在下列核素中，哪组核素是同量异位素： A 、Ne 2010、
Na 2011 ； B 、
F 16
9、14
7N 、158O ； C 、*Ni 5928、Ni 5928。
4. 下列哪个原子态符号所代表的状态实际是不存在的：A 、2/54F ；
B 、2/32S ；
C 、23D
5. +β衰变的表达式是：A 、X A Z →Y A Z 1-+ 01+e +ν； B 、X A Z →Y
A Z 1-＋01+e +ν~； C 、X A Z →Y A Z 1++ 01-e +ν~
1、氢原子的普丰特系第三条谱线的波长是λ，则氦离子普丰特系第三条
谱线的频率是（假设各原子的里德伯常数都近似相等）： A 、2c/λ；
B 、4c/λ；
C 、λ/4c
2、下列哪个原子态符号所代表的状态实际是不存在的：A 、21P ； B 、
2/52F ； C 、23D
3、史特恩—盖拉赫实验证明了：
A 、原子具有磁矩；
B 、原子体系能量量子化；
C 、原子核具有能级。
4、按照泡利原理可得p 支壳层容纳的最多电子数为：
A 、6个；
B 、10个；
C 、14个
5、原子核具有自旋，实验发现偶A 核的自旋为：
A 、零；
B 、整数；
C 、半整数
6、由核力的介子理论知，通过交换-π介子可以实现哪两个粒子之间的相互
作用：
A 、中子与质子；
B 、中子与中子；
C 、质子与中子
7、p + 01-e → n +ν，它是哪个衰变过程的机制表达式：A 、轨道电子俘
获； B 、-β衰变； C 、+β衰变
8、在基本粒子中，轻子参与的相互作用是：A 、电磁相互作用； B 、电
磁相互作用和弱相互作用； C 、强相互作用
9、在下列核素中，哪组核素是同位素：
A 、*Be 94、Be 10
4 ； B 、 13
6C 、14
7N 、158O ； C 、 Li 63、Li 73
10、在放射系镎系中各个放射性核素的质量数都满足如下关系式：A 、
14+n ； B 、24+n ； C 、34+n
1、氢原子的巴尔末系的第五条谱线的波长是λ，则氦离子巴尔末系第五
条谱线的频率是（假设各原子的里德伯常数都近似相等）：： A 、2c/λ；
B 、4c/λ；
C 、λ/4c
2、下列哪个原子态符号所代表的状态实际是不存在的：
A 、2
/12P ； B 、23F ； C 、11D 3、史特恩—盖拉赫实验证明了：
A 、原子体系能量量子化；
B 、原子空间量子化；
C 、原子核具有能级。
4、按照泡利原理可得f 支壳层容纳的最多电子数为：
A 、10个；
B 、14个；
C 、18个
5、原子核具有自旋磁矩，可用下列哪种方法测得：
A 、光谱的超精细结构；
B 、谱线的分裂；
C 、核磁共振。
6、由核力的介子理论知，通过交换0π介子可以实现哪两个粒子之间的相互
作用：
A 、中子与质子；
B 、质子与质子；
C 、质子与中子
7、X A Z →Y A Z 1++ 01-e +ν~，它表示的是：A 、轨道电子俘获；
B 、-β衰变；
C 、+β衰变
8、在基本粒子中，光子只参与的相互作用是：A 、电磁相互作用； B 、
电磁相互作用和弱相互作用； C 、强相互作用
9、在下列核素中，哪组核素是同量异位素：
A 、He 42、 He 32、He 52 ；
B 、13
6C 、147N 、158O ；
C 、Ar 40
18、Ca 4020
10、在放射系锕系中各个放射性核素的质量数都满足如下关系式：A 、14+n ；
B 、24+n ；
C 、34+n
1. 氢原子赖曼线系的第四条谱线的波长是λ，则氦离子赖曼线系的第四条
谱线的波长是（假设各原子的里德伯常数都近似相等）：（ ）
A 、2λ；
B 、4λ；
C 、λ/4。
2. 原子核具有自旋，实验发现奇A 核的自旋为：（ ）
A 、零；
B 、半整数；
C 、整数。
3. 原子核具有能级由下列哪项证明：（ ）
A 、α衰变能谱的分立值；
B 、α粒子散射实验；
C 、光谱
的超精细结构。
4. 由核力的介子理论知，中子与质子之间的相互作用是通过交换介子实现
的，此介子应该是：（ ）
A 、0π介子；
B 、-π介子；
C 、+π介子 。
5. -β衰变的衰变表达式是：（ ）
A 、X A Z →Y A Z 1++ 01-e +ν；
B 、X A Z →Y A Z 1-＋01+e +ν；
C 、
X A
Z →Y A Z 1++ 01-e +ν~ 。
1. 氢原子巴耳末线系的第四条谱线的波长是λ，则锂离子巴耳末线系的第
四条谱线的波长是（假设各原子的里德伯常数都近似相等）：（ ）
A 、3λ；
B 、9λ；
C 、λ/9 。
2. 原子核具有自旋，实验发现偶偶核的自旋为：（ ）
A 、整数；
B 、零；
C 、半整数。
3. 在下列核素中，哪组核素是同质异能素：（ ）
A 、Sr 8838、Y 8839；
B 、136
C 、147N 、158O ；
C 、*Li 7
3、Li 73
。 4.由核力的介子理论知，中子与中子之间的相互作用是通过交换介子实现
的，此介子应该是：（ ）
A 、0π介子；
B 、+π介子；
C 、-π介子 。
5. -β衰变的机制表达式是：（ ）
A 、n → p + 01-e +ν；
B 、n → p + 01-e
+ν~； C 、p → n + 01+e +ν 。 1. 氢原子赖曼线系的第一条谱线的波长是λ，则氦离子赖曼线系的第一条
谱线的波长是（假设各原子的里德伯常数都近似相等）：（ ）
A 、2λ；
B 、4λ；
C 、λ/4。
2. 下列哪个原子态符号所代表的状态是实际存在的：（ ）
A 、2/74D ；
B 、51F ；
C 、2/13P 。
3. 原子核具有自旋磁矩，可用下列哪种方法测得：（ ）
A 、光谱的超精细结构；
B 、谱线的分裂；
C 、核磁共振。
4. 由核力的介子理论知，中子与质子之间的相互作用是通过交换粒子实现
的，它应该是：（ ）
A 、0π介子；
B 、-π介子；
C 、+π介子 。
5. -β衰变的衰变表达式是：（ ）
A 、X A Z →Y A Z 1++ 01-e +ν；
B 、X A Z →Y A Z 1-＋01+e +ν；
C 、X A Z →Y A Z 1++ 01-e
+ν~。 1.氢原子頼曼系的第三条谱线波长是λ，则氦离子頼曼系第三条谱线的频
率是（假设各原子的里德伯常数都近似相等）（ ）
A 、2c/λ；
B 、4c/λ；
C 、λ/4c 。
2. 下列哪个原子态符号所代表的状态是实际存在的（ ）
A 、2/74D ；
B 、51F ；
C 、2/13P 。
3. 在下列核素中，哪组核素是同位素（ ）
A 、Sr 8838、Y 88
39； B 、136C 、147N 、158O ； C 、Li 63、Li 73 。
4. 由核力的介子理论知，质子与中子之间的相互作用是通过交换粒子实现
的，它应该是（ ）
A 、-π介子；
B 、+π介子；
C 、0π介子 。
5. 原子核具有自旋，证明它存在的现象是（ ）
A 、碱金属原子光谱的超精细结构；
B 、碱金属原子光谱的精细结构；
C 、光谱线的分裂。
1.氢原子哈弗莱系的第三条谱线波长是λ，则氦离子哈弗莱系第三条谱线的频率是（假设各原子的里德伯常数都近似相等）（ ）
A 、2c/λ；
B 、4c/λ；
C 、λ/4c 。
2. 夫兰克—赫兹实验证明了（ ）
A 、原子体系能量量子化；
B 、原子核具有能级；
C 、原子具有磁矩。
3. 在下列核素中，哪组核素是同中子素（ ）
A 、C 126、C 136、C 146
； B 、Si 2914、P 3015 ； C 、*F 199、F 199 。 4. 下列哪个原子态符号所代表的状态实际是不存在的（ ）
A 、25G ；
B 、2/52F ；
C 、11S 。
5. +β衰变的机制表达式是（ ）
A 、n → p + 01
-e +ν~； B 、p → n +01+e +ν； C 、p → n + 01+e +ν~ 。 1. 氢原子普丰特线系的第六条谱线的波长是λ，则氦离子普丰特线系的第六条谱线的波长是（假设各原子的里德伯常数都近似相等）：（ ）
A 、2λ；
B 、4λ；
C 、λ/4。
2. 下列哪个原子态符号所代表的状态实际是不存在的：（ ）
A 、11S ；
B 、23P ；
C 、2/52F 。
3. 在下列核素中，哪组核素是同中子素：（ ）
A 、*Be 94、Be 10
4； B 、C 136、N 147、O 158； C 、B 105、B 115。
4. 由核力的介子理论知，中子与质子之间的相互作用是通过交换介子实现的，此介子应该是：（ ）
A 、0π介子；
B 、+π介子；
C 、-π介子 。
5. -β衰变的衰变表达式是：（ ）
A 、X A Z →Y A Z 1++e 01-+ν~；
B 、X A Z →Y A Z 1-＋e 01-+ν；
C 、X A Z →Y A Z 1+ +e 01++ν 。
1、已知钽原子的基态是2/34F ，（1）求钽原子束在不均匀横向磁场中将分裂为几
束？（2）求基态钽原子的有效磁矩及其在外磁场中的最大分量。
(完整版)原子物理学第五章填空判断题(有答案)
第五章增加部分 题目部分，(卷面共有50题,96.0分,各大题标有题量和总分) 一、判断题(16小题,共16.0分) 1．(1分)同一电子组态形成的诸原子态间不发生跃迁。 2．(1分)跃迁可以发生在偶宇称到偶宇称之间。 3．(1分)跃迁只发生在不同宇称之间。 4．(1分)两个s电子一定可以形成1S0和3S1两个原子态。 5．(1分)同科电子形成的原子态比非同科电子形成的原子态少。 6．(1分)镁原子有两套能级，两套能级之间可以跃迁。 7．(1分)镁原子的光谱有两套，一套是单线，另一套是三线。 8．(1分)钙原子的能级是二、四重结构。 9．(1分)对于氦原子来说，第一激发态能自发的跃迁到基态。 10．(1分)标志电子态的量子数中，S为轨道取向量子数。 11．(1分)标志电子态的量子数中，n为轨道量子数。 12．(1分)若镁原子处于基态，它的电子组态应为2s2p。 13．(1分)钙原子的能级重数为双重。 14．(1分)电子组态1s2p所构成的原子态应为1P1和3P2,1,0。 15．(1分)1s2p ,1s1p 这两个电子组态都是存在的。 16．(1分)铍（Be）原子若处于第一激发态，则其电子组态为2s2p。 二、填空题(34小题,共80.0分) 1．(4分)如果有两个电子，一个电子处于p态，一个电子处于d态，则两个电子在LS耦合下L的取值为（）P L的可能取值为（）。 2．(4分)两个电子LS耦合下P S的表达式为（），其中S的取值为（）。3．(3分)氦的基态原子态为（），两个亚稳态为（）和（）。 4．(2分)Mg原子的原子序数Z=12，它的基态的电子组态是（），第一激发态的电子组态为（）。 5．(2分)LS耦合的原子态标记为（），jj耦合的原子态标记为（）。6．(2分)ps电子LS耦合下形成的原子态有（）。 7．(2分)两个电子LS耦合，l1=0，l2=1下形成的原子态有（）。 8．(2分)两个同科s电子在LS耦合下形成的原子态为（）。 9．(2分)两个非同科s电子在LS耦合下形成的原子态有（）。 10．(2分)两个同科s电子在jj耦合下形成的原子态为（）。 11．(4分)sp电子在jj耦合下形成（）个原子态，为（）。12．(2分)洪特定则指出，如果n相同，S（）的原子态能级低；如果n和S均相同，L （）的原子态能级低（填“大”或“小”）。 13．(2分)洪特定则指出，如果n和L均相同，J小的原子态能级低的能级次序为（），否则为（）。 14．(2分)对于3P2与3P1和3P1与3P0的能级间隔比值为（）。 15．(2分)对于3D1、3D2、3D3的能级间隔比值为（）。 16．(2分)郎德间隔定则指出：相邻两能级间隔与相应的（）成正比。 17．(3分)LS耦合和jj耦合这两种耦合方式所形成的（）相同、（）相同，但（）不同。 18．(4分)一个p电子和一个s电子，LS耦合和jj耦合方式下形成的原子态数分别为（）
原子物理学 杨福家 第四版(完整版)课后答案
原子物理学杨福家第四版(完整版)课后答案 原子物理习题库及解答 第一章 111,222,,mvmvmv,，,,,,,ee222,1-1 由能量、动量守恒 ,,,mvmvmv,，,,,,ee, (这样得出的是电子所能得到的最大动量，严格求解应用矢量式子) Δp θ mv2,,,得碰撞后电子的速度 p v,em，m,e ,故 v,2ve, 2m,p1,mv2mv4,e,eee由 tg,~,~~,~,2.5，10(rad)mvmv,,,,pm400, a79，2，1.44,1-2 (1) b,ctg,,22.8(fm)222，5 236.02，102,132,5dN(2) ,,bnt,3.14，[22.8，10]，19.3，,9.63，10N197 24Ze4，79，1.441-3 Au核: r,,,50.6(fm)m22，4.5mv,, 24Ze4，3，1.44Li核: r,,,1.92(fm)m22，4.5mv,, 2ZZe1，79，1.4412E,,,16.3(Mev)1-4 (1) pr7m 2ZZe1，13，1.4412E,,,4.68(Mev)(2) pr4m 22NZZeZZeds,,242401212dN1-5 ()ntd/sin()t/sin,,,,,2N4E24EAr2pp 1323,79，1.44，106.02，101.5123,,()，，1.5，10，， 24419710(0.5) ,822,610 ,6.02，1.5，79，1.44，1.5，,8.90，10197 3aa,,1-6 时， b,ctg,,,,6012222 aa,,时， b,ctg,，1,,902222 32()2,dNb112 ？,,,32dN1,b222()2 ,32,324，101-7 由，得 b,bnt,4，10,,nt
原子物理选择题(含答案)
原子物理选择题 1. 如图所示是原子核的核子平均质量与原子序数Z 的关 系图像，下列说法正确的是（B ） ⑴如D 和E 结合成F ，结合过程一定会吸收核能 ⑵如D 和E 结合成F ，结合过程一定会释放核能 ⑶如A 分裂成B 和C ，分裂过程一定会吸收核能 ⑷如A 分裂成B 和C ，分裂过程一定会释放核能 A ．⑴⑷ B ．⑵⑷ C ．⑵⑶ D ．⑴⑶ 2. 处于激发状态的原子，如果在入射光的电磁场的影响下，引起高能态向低能态跃迁，同 时在两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去，这种辐射叫做受激辐射，原子发生受激辐射时，发出的光子的频率、发射方向等，都跟入射光子完全一样，这样使光得到加强，这就是激光产生的机理，那么发生受激辐射时，产生激光的原子的总能量E n 、电子的电势能E p 、电子动能E k 的变化关系是（B ） A ．E p 增大、E k 减小、E n 减小 B ．E p 减小、E k 增大、E n 减小 C ．E p 增大、E k 增大、E n 增大 D ． E p 减小、E k 增大、E n 不变 3. 太阳的能量来自下面的反应：四个质子（氢核）聚变成一个α粒子，同时发射两个正 电子和两个没有静止质量的中微子。已知α粒子的质量为m a ，质子的质量为m p ，电子的质量为m e ，用N 表示阿伏伽德罗常数，用c 表示光速。则太阳上2kg 的氢核聚变成α粒子所放出能量为 （C ） A ．125(4m p —m a —2m e )Nc 2 B ．250(4m p —m a —2m e )Nc 2 C ．500(4m p —m a —2m e )Nc 2 D ．1000(4m p —m a —2m e )Nc 2 4. 一个氘核（H 21）与一个氚核（H 31）发生聚变，产生一个中子和一个新核，并出现质 量亏损.聚变过程中（B ） A.吸收能量，生成的新核是e H 42 B.放出能量，生成的新核是e H 42 C.吸收能量，生成的新核是He 32 D.放出能量，生成的新核是He 32 5. 一个原来静止的原子核放出某种粒子后，在磁场中形成如图所示 的轨迹，原子核放出的粒子可能是（A ） A.α粒子 B.β粒子 C.γ粒子 D.中子 6. 原来静止的原子核X A Z ，质量为1m ，处在区域足够大的匀强磁场中，经α衰变变成质 量为2m 的原子核Y ，α粒子的质量为3m ，已测得α粒子的速度垂直磁场B ，且动能为0E .假设原子核X 衰变时释放的核能全部转化为动能，则下列四个结论中，正确的是（D ） ①核Y 与α粒子在磁场中运动的周期之比为2 2-Z
原子物理学试题汇编
临沂师范学院物理系 原子物理学期末考试试题（A卷） 一、论述题25分，每小题5分） 1．夫朗克—赫兹实验的原理和结论。 1．原理：加速电子与处于基态的汞原子发生碰撞非弹性碰撞，使汞原子吸收电子转移的的能量跃迁到第一激发态。处第一激发态的汞原子返回基态时，发射2500埃的紫外光。（3分） 结论：证明汞原子能量是量子化的，即证明玻尔理论是正确的。（2分） 2．泡利不相容原理。 2．在费密子体系中不允许有两个或两个以上的费密子处于同一个量子态。（5分） 3．X射线标识谱是如何产生的 3．内壳层电子填充空位产生标识谱。（5分） 4．什么是原子核的放射性衰变举例说明之。 4．原子核自发地的发射 射线的现象称放射性衰变，（4分）例子（略）（1分） 5．为什么原子核的裂变和聚变能放出巨大能量 5．因为中等质量数的原子核的核子的平均结合能约为大于轻核或重核的核子的平均结合能，故轻核聚变及重核裂变时能放出巨大能
量。（5分） 二、（20分）写出钠原子基态的电子组态和原子态。如果价电子被激发到4s态，问向基态跃迁时可能会发出几条光谱线试画出能级跃迁图，并说明之。 二、（20分）（1）钠原子基态的电子组态1s22s22p63s；原子基态为2S1/2。（5分） （2）价电子被激发到4s态向基态跃迁时可发出4条谱线。（6分）（3）依据跃迁选择定则1 0, j 1,± = ? ± ?＝ l（3分）能级跃迁图为（6分） 三、（15 耦合时，（1）写出所有 可能的光谱项符号；（2）若置于磁场中，这一电子组态一共分裂出多少个能级（3）这些能级之间有多少可能的偶极辐射跃迁 三、（15分）（1）可能的原子态为 1P 1，1D 2， 1F 3； 3P 2，1，0， 3D 3，2，1， 3F 4，3，2。 （7分） （2）一共条60条能级。（5分） （3）同一电子组态形成的原子态之间没有电偶极辐射跃迁。（3分）
原子物理学练习题及答案
填空题 1、在正电子与负电子形成的电子偶素中，正电子与负电子绕它们共同的质心的运动，在n = 2的状态， 电子绕质心的轨道半径等于 nm 。 2、氢原子的质量约为____________________ MeV/c 2。 3、一原子质量单位定义为 原子质量的 。 4、电子与室温下氢原子相碰撞，欲使氢原子激发，电子的动能至少为 eV 。 5、电子电荷的精确测定首先是由________________完成的。特别重要的是他还发现了 _______ 是量子化的。 6、氢原子 n=2,n φ =1与H + e 离子n=?3,?n φ?=?2?的轨道的半长轴之比a H /a He ?=____, 半短轴之比b H /b He =__ ___。 7、玻尔第一轨道半径是0.5291010-?m,则氢原子n=3时电子轨道的半长轴a=_____,半短轴 b?有____个值，?分别是_____?， ??, . 8、 由估算得原子核大小的数量级是_____m,将此结果与原子大小数量级? m 相比, 可以说明__________________ . 9、提出电子自旋概念的主要实验事实是-----------------------------------------------------------------------------和 _________________________________-。 10、钾原子的电离电势是4.34V ，其主线系最短波长为 nm 。 11、锂原子（Z =3）基线系（柏格曼系）的第一条谱线的光子能量约为 eV （仅需 两位有效数字）。 12、考虑精细结构，形成锂原子第二辅线系谱线的跃迁过程用原子态符号表示应 为——————————————————————————————————————————————。 13、如果考虑自旋, 但不考虑轨道-自旋耦合, 碱金属原子状态应该用量子数————————————表示，轨道角动量确定后, 能级的简并度为 。 14、32P 3/2→22S 1/2 与32P 1/2→22S 1/2跃迁, 产生了锂原子的____线系的第___条谱线的双线。 15、三次电离铍(Z =4)的第一玻尔轨道半径为 ，在该轨道上电子的线速度 为 。 16、对于氢原子的32D 3/2能级，考虑相对论效应及自旋-轨道相互作用后造成的能量移动与 电子动能及电子与核静电相互作用能之和的比约为 。 17、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). 18、钾原子基态是4S ，它的主线系和柏格曼线系线系限的符号分别是 _________和 __ 。 19、按测不准关系,位置和动量的不确定量 ?x,x p ? 之间的关系为_____ 。 20、按测不准关系,位置和动量的不确定量 ?E,t ? 之间的关系为_____ 。
原子物理学试题E卷
宜宾学院20xx ——20xx 学年度下期 《原子物理学》试题（E 卷） 说明：（1）本试题共3 页 三 大题，适用于 物理与电子工程学院 物理学专业。 （2）常数表： h = 6.626 ?10-34J ?s = 4.136?10-15eV ?s ；R ∝ = 1.097?107m -1；e = 1.602 ? 10-19C ； N A = 6.022?1023mol -1； hc = 1240eV ?nm ；k = 1.380?10-23J ?K -1 = 8.617?10-5eV ?K ； m e = 9.11?10-31kg = 0.511Mev/c 2；m p = 1.67?10-27kg = 938MeV/c 2；a 0 = 0.529?10-10m ； m p = 1.67?10-27kg = 938MeV/c 2 ；μB = 9.274?10-24J ?T -1 = 5.788?10-5eV ?T -； u = 1.66?10-27kg = 931MeV/c 2； e 2 4πε = 1.44eV ?nm 考试时间：120分钟 一、填空题（每小题 3 分，共 21 分） 1．若已知钾原子主线系第一条谱线双重线的波长等于7698.98埃和7664.9埃, 则该原子4p 能级的裂距为_____________________eV 。 2．氦原子的第一激发态是 （写出谱项符号）。由于选择定则 的限制，它不能通过自发辐射跃迁到基态，因此可在该态停留较长时间，这种状态称 态。 3．某原子的两个价电子处于2s2p 组态，按LS 耦合可构成的原子态个数为 个，总角动量量子数 J 的值分别为 ；按jj 耦合可形成的原子态个数为 个，J 的值分别为 。 4．三次电离铍(Z =4)的第一玻尔轨道半径为 ，在该轨道上电子的线速度 为 。 5．电子电荷的精确测定首先是由________________完成的。特别重要的是他还发现 了_______ 是量子化的。 6．α射线是高速运动的__________ ; β射线是____________ ; γ射线是__________ 。 7．α衰变放射出的α粒子的射程R 和动能E α的经验规律是______________。 二、选择题（每小题 3 分，共 27 分） 1．若原子处于1D 2和2S 1/2状态, 它们的朗德因子g 的值分别为：（ ） A. 1和2/3 ; B. 2和2/3 ; C. 1和4/3 ; D. 1和2 。 2．伦琴线光谱的K L M ,,Λ吸收限的能量数值分别对应各壳层电子的 （ ） A. 激发态； B. 俄歇电子能量； C. 电离能； D. 电子跃迁形成各线系第一条线的能量。 3．由伦琴射线照射原子所导致的俄歇电子的能量：（ ） A. 与伦琴射线的能量有关，与被照射原子性质无关； B. 与伦琴射线和被照射原子性质都有关； C. 与伦琴射线和被照射原子性质都无关； D. 与被照射原子性质有关，与伦琴射线能量无关。 4．镁原子（Z=12）处于基态时价电子的电子组态及基态原子态应是：（ ） A. 2s2s 1S 0； B. 2s2p 3P 0； C. 3s3s 1S 0； D. 3s3p 3P 0。 5．根据能级多重性的交替规律，铷原子（Z=37）的能级多重结构是：（ ） A. 双重； B. 一、三重； C. 单重； D. 二、四重。
原子物理学09-10-2 B卷试题
2009—2010学年第2学期《原子物理学》期末试卷 专业班级 姓名 学号 开课系室应用物理系 考试日期2010年6月26日10:00-12:00
说明：请认真读题，保持卷面整洁，可以在反面写草稿，物理常数表在第4页。 一. 填空题(共30空，每空1分，共30分) 1. 十九世纪末的三大发现、、，揭开了近代物理学的序幕。 2. 原子质量单位u定义为。 3. 教材中谈到卢瑟福的行星模型(原子的有核模型)有三个困难，最重要的是它无法解释原子的问题。丹麦科学家玻尔正是为了解决这个问题，在其原子理论引入第一假设，即分离轨道和假设，同时，玻尔提出第二假设, 即假设，给出频率条件，成功解释了困扰人们近30年的氢光谱规律之谜，第三步，玻尔提出并运用，得到角动量量子化、里德堡常数等一系列重要结果。 4. 夫兰克- 赫兹(Franck-Hertz) 实验是用电子来碰撞原子，测定了使原子激发的“激发电势”，证实了原子内部能量是的，从而验证了玻尔理论。氢原子的电离能为eV，电子与室温下氢原子相碰撞，欲使氢原子激发，电子的动能至少为eV。 5. 在原子物理和量子力学中，有几类特别重要的实验，其中证明了光具有粒子性的有黑体辐射、、等实验。 6. 具有相同德布罗意波长的质子和电子，其动量之比为，动能(不考虑相对论效应)之比为。 7. 根据量子力学理论，氢原子中的电子，当其主量子数n=3时，其轨道磁距的可能取值为。
8. 考虑精细结构，锂原子(Li)第二辅线系(锐线系)的谱线为双线结构，跃迁过程用原子态符号表示为 ， 。(原子态符号要写完整) 9. 原子处于3D 1状态时，原子的总自旋角动量为 , 总轨道角动量为 ， 总角动量为 ； 其总磁距在Z 方向上的投影Z μ的可能取值为 。 10. 泡利不相容原理可表述为： 。它只对 子适用，而对 子不适用。根据不相容原理，原子中量子数l m l n ,,相同的最大电子数目是 ；l n ,相同的最大电子(同科电子)数目是 ； n 相同的最大电子数是 。 11. X 射线管发射的谱线由连续谱和特征谱两部分构成，其中，连续谱产生的机制是 ， 特征谱产生的机制是 。 二、选择题(共10小题，每题2分，共20分) 1. 卢瑟福由α粒子散射实验得出原子核式结构模型时，理论基础是： ( ) A. 经典理论； B. 普朗克能量子假设； C. 爱因斯坦的光量子假设； D. 狭义相对论。 2. 假设钠原子(Z=11)的10个电子已经被电离，则至少要多大的能量才能剥去它的 最后一个电子？ ( ) A.13.6eV ； B. 136eV ； C. 13.6keV ； D.1.64keV 。 3. 原始的斯特恩-盖拉赫实验是想证明轨道角动量空间取向量子化, 后来结果证明 的是： ( ) A. 轨道角动量空间取向量子化； B. 自旋角动量空间取向量子化； C. 轨道和自旋角动量空间取向量子化； D. 角动量空间取向量子化不成立。
原子物理学第八章习题答案
原子物理学第八章习题 答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第八章 X 射线 8.1 某X 光机的高压为10万伏，问发射光子的最大能量多大？算出发射X 光的最短波长。 解：电子的全部能量转换为光子的能量时，X 光子的波长最短。而光子的最大能量是：5max 10==Ve ε电子伏特 而 min max λεc h = 所以οελA c h 124.01060.1101031063.61958 34max min =?????==-- 8.2 利用普通光学反射光栅可以测定X 光波长。当掠射角为θ而出现n 级极大值出射光线偏离入射光线为αθ+2，α是偏离θ级极大出射线的角度。试证：出现n 级极大的条件是 λααθn d =+2 sin 22sin 2 d 为光栅常数（即两刻纹中心之间的距离）。当θ和α都很小时公式简化为λαθαn d =+)2(2 。 解：相干光出现极大的条件是两光束光的光程差等于λn 。而光程差为：2 sin 22sin 2)cos(cos ααθαθθ+=+-=?d d d L 根据出现极大值的条件λn L =?，应有 λααθn d =+2 sin 22sin 2 当θ和α都很小时，有22sin ;22222sin αααθαθαθ≈+=+≈+ 由此，上式化为：;)2(λααθn d =+ 即 λαθαn d =+)2(2
8.3 一束X 光射向每毫米刻有100条纹的反射光栅，其掠射角为20＇。已知第一级极大出现在离0级极大出现射线的夹角也是20＇。算出入射X 光的波长。 解：根据上题导出公式： λααθn d =+2 sin 22sin 2 由于'20,'20==αθ，二者皆很小，故可用简化公式： λαθαn d =+)2(2 由此，得：οαθαλA n d 05.5)2 (;=+= 8.4 已知Cu 的αK 线波长是1.542ο A ，以此X 射线与NaCl 晶体自然而成'5015ο角入射而得到第一级极大。试求NaCl 晶体常数d 。 解：已知入射光的波长ολA 542.1=，当掠射角'5015οθ=时，出现一级极大（n=1）。 οθλ θ λA d d n 825.2sin 2sin 2=== 8.5 铝（Al ）被高速电子束轰击而产生的连续X 光谱的短波限为5ο A 。问这时是否也能观察到其标志谱K 系线？ 解：短波X 光子能量等于入射电子的全部动能。因此 31048.2?≈=λεc h 电电子伏特 要使铝产生标志谱K 系，则必须使铝的1S 电子吸收足够的能量被电离而产生空位，因此轰击电子的能量必须大于或等于K 吸收限能量。吸收限能量可近似的表示为：
原子物理学试题汇编
原子物理学试题汇编 1 临沂师范大学物理系 原子物理期末考试(卷一) (1)弗兰克-赫兹实验的原理和结论。 1.原理:加速电子与基态汞原子之间的碰撞非弹性碰撞，使汞原子吸收4.9电子伏特的电子转移能量并跃迁到第一激发态。当处于第一激发态的汞原子回到基态时，它会发出2500埃的紫外光。(3分) 结论:证明汞原子的能量是量子化的意味着证明玻尔的理论是正确的。(2分) 2.泡利不相容原理。 2.在费米子系统中，两个或更多的费米子不允许处于相同的量子态。(5分) 3.x光识别光谱是如何产生的？ 3.内壳中的电子填充空位产生识别光谱。(5分)4。什么是原子核的放射性衰变？举个例子。 4.原子核的自发发射？？？辐射现象称为放射性衰变，(4分)例(略)(1分) 5.为什么核裂变和核聚变会释放巨大的能量？ 5.因为中等质量数的原子核的平均结合能比轻或重原子核的平均结合能大约8.6兆电子伏，所以轻核聚变和重核裂变可以释放出大量的能量。
2 巨大的能量。(5分) 第二，(20分)写下钠原子基态的电子构型和原子态。如果价电子被激发到4s态，在跃迁到基态的过程中会发射出多少条谱线？试着画一个能级转换图并解释它。 (2)、(20分钟)(1)钠原子基态的电子组态1 s22s 22p 63s；原子基态是2S1/2。(5分) (2)当价电子被激发从4s态跃迁到基态时，它们可以发射4条谱线。(6分)(3分)根据过渡选择规则？l=？1，？j。0，？1 (3分) 能级跃迁图为(6分) 42S1/2 32P3/2 32P1/2 32S1/2 (3)、(15)对于电子构型3p4d，(1)当ls耦合时，写下所有可能的光谱项符号；(2)如果放在磁场中，这个电子构型会分裂成多少能级？(3)在这些能级之间有多少可能的偶极辐射跃迁？三，(15点)(1)可能的原子状态是 1 P1，1D2，1F 3；3P2，1，0，3D3，2，1，3F4，3，2 .(7 点数) (2)总共60个能级。(5分) (3)由相同电子构型形成的原子态之间没有偶极辐射跃迁。(3分) 2
2020年高考物理试题分类汇编：原子物理学(带详细解析)
2020年高考物理试题分类汇编：原子物理学（带详细解析） 〔全国卷1〕14．原子核 23892U 经放射性衰变①变为原子核23490Th ，继而经放射性衰变②变为原子核 23491 Pa ，再经放射性衰变③变为原子核23492U 。放射性衰变 ①、②和③依次为 A ．α衰变、β衰变和β衰变 B ．β衰变、β衰变和α衰变 C ．β衰变、α衰变和β衰变 D ．α衰变、β衰变和α衰变 【答案】A 【解析】Th U 234 90238 92?→?① ,质量数少4,电荷数少2,讲明①为α衰变. Pa Th 23491234 90 ?→?② ,质子数加1,讲 明②为β衰变,中子转化成质子. U Pa 23492234 91?→?③ ,质子数加1,讲明③为β衰变,中子转化成质子. 【命题意图与考点定位】要紧考查依照原子核的衰变反应方程，应用质量数与电荷数的守恒分析解决。 〔全国卷2〕14. 原子核A Z X 与氘核2 1H 反应生成一个α粒子和一个质子。由此可知 A ．A=2，Z=1 B. A=2，Z=2 C. A=3，Z=3 D. A=3，Z=2 【答案】D 【解析】 H He H X A Z 114221+→+，应用质量数与电荷数的守恒121,142+=++=+Z A ，解得 2,3==Z A ，答案D 。 【命题意图与考点定位】要紧考查依照原子核的聚变反应方程，应用质量数与电荷数的守恒分析解决。 〔新课标卷〕34.[物理——选修3-5] (1)(5分)用频率为0v 的光照耀大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分不为 123v v v 、、的三条谱线，且321v v v ＞＞，那么_______.(填入正确选项前的字母) A 、01v v ＜ B 、321v v v =+ C 、0123v v v v =++ D 、123 111 v v v =+ 答案：B 解析：大量氢原子跃迁时只有三个频率的光谱，这讲明是从n=3能级向低能级跃迁，依照能量守恒有， 123νννh h h +=，解得：321v v v =+，选项B 正确。 〔北京卷〕13．属于狭义相对论差不多假设的是：在不同的惯性系中， Ａ．真空中光速不变 Ｂ．时刻间隔具有相对性 Ｃ．物体的质量不变 Ｄ．物体的能量与质量成正比
原子物理学第二章习题答案
第二章 原子的能级和辐射 试计算氢原子的第一玻尔轨道上电子绕核转动的频率、线速度和加速度。 解：电子在第一玻尔轨道上即年n=1。根据量子化条件， π φ2h n mvr p == 可得：频率 21211222ma h ma nh a v πππν= == 赫兹151058.6?= 速度：61110188.2/2?===ma h a v νπ米/秒 加速度：222122/10046.9//秒米?===a v r v w 试由氢原子的里德伯常数计算基态氢原子的电离电势和第一激发电势。 解：电离能为1E E E i -=∞，把氢原子的能级公式2 /n Rhc E n -=代入，得： Rhc hc R E H i =∞-=)1 1 1(2=电子伏特。 电离电势：60.13== e E V i i 伏特 第一激发能：20.1060.1343 43)2 111(2 2=?==-=Rhc hc R E H i 电子伏特 第一激发电势：20.101 1== e E V 伏特 用能量为电子伏特的电子去激发基态氢原子，问受激发的氢原子向低能基跃迁时，会出现那些波长的光谱线 解：把氢原子有基态激发到你n=2,3,4……等能级上去所需要的能量是： )1 11(22n hcR E H -= 其中6.13=H hcR 电子伏特 2.10)21 1(6.1321=-?=E 电子伏特 1.12)31 1(6.1322=-?=E 电子伏特 8.12)4 1 1(6.1323=-?=E 电子伏特 其中21E E 和小于电子伏特，3E 大于电子伏特。可见，具有电子伏特能量的电子不足以把基
态氢原子激发到4≥n 的能级上去，所以只能出现3≤n 的能级间的跃迁。跃迁时可能发出的光谱线的波长为： ο ο ο λλλλλλA R R A R R A R R H H H H H H 102598 )3 111( 1121543)2 111( 1 656536/5)3 121( 1 32 23 22 22 1221 ==-===-===-= 试估算一次电离的氦离子+ e H 、二次电离的锂离子+ i L 的第一玻尔轨道半径、电离电势、第一激发电势和赖曼系第一条谱线波长分别与氢原子的上述物理量之比值。 解：在估算时，不考虑原子核的运动所产生的影响，即把原子核视为不动，这样简单些。 a) 氢原子和类氢离子的轨道半径： 3 1,2132,1,10529177.0443,2,1,44102 22 01212 2220= ======?==? ?===++++++ ++-Li H H Li H H H He Z Z r r Z Z r r Z Li Z H Z H Z me h a n Z n a mZe n h r e 径之比是因此，玻尔第一轨道半；，；对于；对于是核电荷数，对于一轨道半径；米，是氢原子的玻尔第其中ππεππε b) 氢和类氢离子的能量公式： ??=?=-=3,2,1,)4(222 12 220242n n Z E h n Z me E πεπ 其中基态能量。电子伏特，是氢原子的6.13)4(22 204 21-≈-=h me E πεπ 电离能之比： 9 00,4002 222== --==--+ ++ ++ H Li H Li H He H He Z Z E E Z Z E E c) 第一激发能之比：
关于原子物理学试题
高校原子物理学试题 试卷 一、选择题 1.分别用１MeV的质子和氘核（所带电荷与质子相同，但质量是质子的两倍）射向金箔，它们与金箔原子核可能达到的最小距离之比为： Ａ.1/4; Ｂ.1/2; Ｃ.１; Ｄ.２. 2.处于激发态的氢原子向低能级跃适时，可能发出的谱总数为： A.4; B.6; C.10; D.12. 3.根据玻尔－索末菲理论，n=4时氢原子最扁椭圆轨道半长轴与半短轴之比为： A.1； B.2; C.3; D.4. 4.f电子的总角动量量子数j可能取值为： A.1/2，3/2; B.3/2，5/2; C.5/2，7/2; D.7/2，9/2. 5.碳原子（C，Z＝6）的基态谱项为 A.3P O ; B.3P 2 ; C.3S 1 ; D.1S O . 6.测定原子核电荷数Z的较精确的方法是利用 A.α粒子散射实验; B. x射线标识谱的莫塞莱定律; C.史特恩－盖拉赫实验； D.磁谱仪. 7.要使氢原子核发生热核反应，所需温度的数量级至少应为（K） A.107; B.105; C.1011; D.1015. 8.下面哪个粒子最容易穿过厚层物质？ A.中子； B.中微子； C.光子； D.α粒子 9.在（1）α粒子散射实验，（2）弗兰克－赫兹实验，（3）史特恩－盖拉实验，（4）反常塞曼效应中，证实电子存在自旋的有： A.（1），（2）; B.（3）,（4）; C.（2）,（4）; D.（1）,（3）. 10.论述甲：由于碱金属原子中，价电子与原子实相互作用，使得碱金属原子的能级对角量子数l的简并消除. 论述乙：原子中电子总角动量与原子核磁矩的相互作用，导致原子光谱精细结构. 下面判断正确的是： A.论述甲正确，论述乙错误; B.论述甲错误，论述乙正确; C.论述甲，乙都正确，二者无联系； D.论述甲，乙都正确，二者有联系. 二、填充题（每空2分，共20分） 1．氢原子赖曼系和普芳德系的第一条谱线波长之比为（）. 2．两次电离的锂原子的基态电离能是三次电离的铍离子的基态电离能的（）倍. 3．被电压100伏加速的电子的德布罗意波长为（）埃. 4．钠D 1 线是由跃迁（）产生的. 5．工作电压为50kV的X光机发出的X射线的连续谱最短波长为（）埃. 6．处于4D 3/2 态的原子的朗德因子g等于（）. 7．双原子分子固有振动频率为f，则其振动能级间隔为（）. 8．Co原子基态谱项为4F 9/2 ，测得Co原子基态中包含8个超精细结构成分，则Co核自旋I=（）. 9．母核A Z X衰变为子核Y的电子俘获过程表示（）。 10．按相互作用分类， 粒子属于（）类.
2020年复习必做【模拟试题】高考物理试题分类汇编原子物理学复习专用试卷
高中物理学习材料 （精心收集**整理制作） 2010年高考物理试题分类汇编——原子物理学 （全国卷1）14．原子核23892U 经放射性衰变①变为原子核23490Th ， 继而经放射性衰变②变为原子核 23491 Pa ，再经放射性衰变③变为原子核23492U 。放射性衰变 ①、②和③依次为 A ．α衰变、β衰变和β衰变 B ．β衰变、β衰变和α衰变 C ．β衰变、α衰变和β衰变 D ．α衰变、β衰变和α衰变 【答案】A 【解析】 Th U 23490238 92 ?→?① ,质量数少4,电荷数少2,说明①为α衰变. Pa Th 2349123490 ?→?② ,质子 数加1,说明②为β衰变,中子转化成质子. U Pa 23492234 91 ?→?③ ,质子数加1,说明③为β衰变,中子转化 成质子. 【命题意图与考点定位】主要考查根据原子核的衰变反应方程，应用质量数与电荷数的守恒分析解决。 （全国卷2）14. 原子核A Z X 与氘核2 1H 反应生成一个α粒子和一个质子。由此可知 A ．A=2，Z=1 B. A=2，Z=2 C. A=3，Z=3 D. A=3，Z=2 【答案】D 【解析】H He H X A Z 1 14 22 1+→+，应用质量数与电荷数的守恒121,142+=++=+Z A ，解得 2,3==Z A ，答案D 。 【命题意图与考点定位】主要考查根据原子核的聚变反应方程，应用质量数与电荷数的守恒分析解决。 （新课标卷）34.[物理——选修3-5]
(1)(5分)用频率为0v 的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为123v v v 、、的三条谱线，且321v v v ＞＞，则_______.(填入正确选项前的字母) A 、01v v ＜ B 、321v v v =+ C 、0123v v v v =++ D 、123 111 v v v =+ 答案：B 解析：大量氢原子跃迁时只有三个频率的光谱，这说明是从n=3能级向低能级跃迁，根据能量守恒有，123νννh h h +=，解得：321v v v =+，选项B 正确。 （北京卷）13．属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中， Ａ．真空中光速不变 Ｂ．时间间隔具有相对性 Ｃ．物体的质量不变 Ｄ．物体的能量与质量成正比 答案：A （北京卷）15．太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少。太阳每秒钟辐射出的能量约为４×1026Ｊ，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近 Ａ．1036Kg Ｂ．1018 Kg Ｃ．1013 Kg Ｄ．109 Kg 答案：D 【解析】根据爱因斯坦的只能方程，269 216 410 4.410910 E m kg c ???===??，D 正确。 （上海物理）1．卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是 （A ）α粒子的散射实验 （B ）对阴极射线的研究 （C ） 天然放射性现象的发现 （D ）质子的发现 答案：A 解析：卢瑟福根据α粒子的散射实验结果，提出了院子的核式结构模型：原子核聚集了院子的全部正电荷和几乎全部质量，电子在核外绕核运转。 本题考查原子的核式结构的建立。 难度：易。 （上海物理）4.现已建成的核电站的能量来自于 （A ）天然放射性元素衰变放出的能量 （B ）人工放射性同位素放出的的能量 （C ）重核裂变放出的能量 （D ）化学反应放出的能量
原子物理学第一章习题参考答案
第一章习题参考答案 速度为v的非相对论的α粒子与一静止的自由电子相碰撞，试证明：α粒子的最大偏离角-4 约为10rad. 要点分析：碰撞应考虑入射粒子和电子方向改变，并不是像教材中的入射粒子与靶核的碰撞(靶核不动)，注意这里电子要动. 证明：设α粒子的质量为M α，碰撞前速度为V，沿X方向入射；碰撞后，速度为V'，沿θ方向散射.电子质量用m e表示，碰撞前静止在坐标原点O处，碰撞后以速度v沿φ方向反冲.α粒子-电子系统在此过程中能量与动量均应守恒，有： （1） （3） （2） 作运算：（2）×sinθ±(3)×cosθ，得 （4） （5） 再将（4）、（5）二式与（1）式联立，消去Ｖ’与V， 化简上式，得 （６） 若记，可将（６）式改写为 （７）
视θ为φ的函数θ（φ），对（7）式求θ的极值，有 令，则sin2(θ+φ)-sin2φ=0 即2cos(θ+2φ)sinθ=0 （1）若sinθ=0则θ=0（极小）（8） （2）若cos(θ+2φ)=0则θ=90o-2φ（9） 将（9）式代入（7）式，有 由此可得 θ≈10弧度（极大）此题得证. （1）动能为的α粒子被金核以90°散射时，它的瞄准距离（碰撞参数）为多大（2）如果金箔厚μm，则入射α粒子束以大于90°散射（称为背散射）的粒子数是全部入射粒子的百分之几 解：（1）依和金的原子序数Z 2=79 -4 答：散射角为90o所对所对应的瞄准距离为. (2)要点分析：第二问解的要点是注意将大于90°的散射全部积分出来.90°～180°范围的积分，关键要知道n，问题不知道nA，但可从密度与原子量关系找出注意推导出n值.，其他值从书中参考列表中找. 从书后物质密度表和原子量表中查出Z Au=79，A Au=197，ρ Au=×10kg/m
原子物理学期末考试试卷(E)参考答案
《原子物理学》期末考试试卷（E）参考答案 (共100分) 一．填空题(每小题3分，共21分) 1．7.16?10-3 ----(3分) 2．（1s2s）3S1（前面的组态可以不写）（1分）； ?S=0（或?L=±1，或∑ i i l=奇?∑ i i l=偶）（1分）； 亚稳（1分）。 ----(3分) 3．4；1；0,1,2 ；4；1,0；2,1。 ----(3分) 4．0.013nm (2分) , 8.8?106m?s-1(3分)。 ----(3分) 5．密立根（2分）；电荷（1分）。 ----(3分) 6．氦核 2 4He；高速的电子；光子(波长很短的电磁波)。(各1分) ----(3分) 7．R aE =α32 ----(3分) 二．选择题(每小题3分, 共有27分) 1.D ----(3分) 2.C ----(3分) 3.D ----(3分) 4.C ----(3分) 5.A ----(3分) 6.D 提示： 钠原子589.0nm谱线在弱磁场下发生反常塞曼效应，其谱线不分裂为等间距的三条谱线，故这只可能是在强磁场中的帕邢—巴克效应。 ----(3分) 7.C ----(3分) 8.B ----(3分) 9.D ----(3分)
三．计算题(共5题, 共52分 ) 1．解： 氢原子处在基态时的朗德因子g =2,氢原子在不均匀磁场中受力为 z B z B z B Mg Z B f Z d d d d 221d d d d B B B μμμμ±=?±=-== (3分) 由 f =ma 得 a m B Z =±?μB d d 故原子束离开磁场时两束分量间的间隔为 s at m B Z d v =?=??? ? ? ?212 22 μB d d (2分) 式中的v 以氢原子在400K 时的最可几速率代之 m kT v 3= )m (56.010400 1038.131010927.03d d 3d d 232 232B 2 B =??????=?=??= --kT d z B kT md z B m s μμ (3分) 由于l =0, 所以氢原子的磁矩就是电子的自旋磁矩（核磁矩很小，在此可忽略）， 故基态氢原子在不均匀磁场中发生偏转正好说明电子自旋磁矩的存在。 (2分) ----(10分) 2．解：由瞄准距离公式：b = 22a ctg θ及a = 2 1204z z e E πε得： b = 20012*79 **30246e ctg MeV πε= 3.284*10-5nm. (5分) 22 22 ()()(cot )22 (60)cot 30 3:1(90)cot 45 a N Nnt Nnt b Nnt N N θ σθπθπ?=?==?==? (5分) 3．对于Al 原子基态是2P 1/2：L= 1，S = 1/2，J = 1/2 (1分) 它的轨道角动量大小： L = = (3分) 它的自旋角动量大小： S = = 2 (3分) 它的总角动量大小： J = = 2 (3分) 4．（1）铍原子基态的电子组态是2s2s ，按L －S 耦合可形成的原子态： 对于 2s2s 态，根据泡利原理，1l = 0，2l = 0，S = 0 则J = 0形成的原子态：10S ； (3分) （2）当电子组态为2s2p 时：1l = 0，2l = 1，S = 0，1 S = 0， 则J = 1，原子组态为：11P ； S = 1， 则J = 0，1，2，原子组态为：30P ，31P ，32P ； (3分) （3）当电子组态为2s3s 时，1l = 0，2l = 0，S = 0，1 则J = 0，1，原子组态为：10S ，31S 。 (3分) 从这些原子态向低能态跃迁时，可以产生5条光谱线。 (3分)
原子物理学试题汇编
部分高校原子物理学试题汇编 试卷Ａ(聊师) 一、选择题 1.分别用１MeV的质子和氘核（所带电荷与质子相同，但质量是质子的两倍）射向金箔，它们与金箔原子核可能达到的最小距离之比为： Ａ.1/4;Ｂ.1/2; Ｃ.１; Ｄ.２. 2.处于激发态的氢原子向低能级跃适时，可能发出的谱总数为： ; ; ; . 3.根据玻尔－索末菲理论，n=4时氢原子最扁椭圆轨道半长轴与半短轴之比为： ；; ; . 电子的总角动量量子数j可能取值为： 2，3/2; 2，5/2; 2，7/2; 2，9/2. 5.碳原子（C，Z＝6）的基态谱项为 ;;;. 6.测定原子核电荷数Z的较精确的方法是利用 A.α粒子散射实验; B. x射线标识谱的莫塞莱定律; C.史特恩－盖拉赫实验； D.磁谱仪. 7.要使氢原子核发生热核反应，所需温度的数量级至少应为（K） ;;;. 8.下面哪个粒子最容易穿过厚层物质？ A.中子； B.中微子； C.光子； D.α粒子 9.在（1）α粒子散射实验，（2）弗兰克－赫兹实验，（3）史特恩－盖拉实验，（4）反常塞曼效应中，证实电子存在自旋的有： A.（1），（2）; B.（3）,（4）; C.（2）,（4）; D.（1）,（3）. 10.论述甲：由于碱金属原子中，价电子与原子实相互作用，使得碱金属原子的能级对角量子数l的简并消除. 论述乙：原子中电子总角动量与原子核磁矩的相互作用，导致原子光谱精细结构. 下面判断正确的是： A.论述甲正确，论述乙错误; B.论述甲错误，论述乙正确; C.论述甲，乙都正确，二者无联系；
D.论述甲，乙都正确，二者有联系. 二、填充题（每空2分，共20分） 1．氢原子赖曼系和普芳德系的第一条谱线波长之比为（ ）. 2．两次电离的锂原子的基态电离能是三次电离的铍离子的基态电离能的（ ）倍. 3．被电压100伏加速的电子的德布罗意波长为（ ）埃. 4．钠D 1线是由跃迁（ ）产生的. 5．工作电压为50kV 的X 光机发出的X 射线的连续谱最短波长为（ ）埃. 6．处于4D 3/2态的原子的朗德因子g 等于（ ）. 7．双原子分子固有振动频率为f ，则其振动能级间隔为（ ）. 8．Co 原子基态谱项为4F 9/2，测得Co 原子基态中包含8个超精细结构成分，则Co 核自旋I=（ ）. 9．母核A Z X 衰变为子核Y 的电子俘获过程表示（ ）。 10．按相互作用分类，τ粒子属于（ ）类. 三、问答题（共10分） 1.（4分）玻尔氢原子理论的定态假设. 2．（3分）何谓莫塞莱定律？ 3．（3分）原子核反应的三阶段描述. 四、计算题（50分） 1．（10分）一个光子电离处于基态的氢原子，被电离的电子重新和质子结合成处于第一激发态的氢原子，同时放出波长为626埃的光子.求原入射光子的能量和自由电子动能. 2．（10分）钠原子3S 和3P 谱项的量子亏损分别为和. 试确定钠原子的电离能和第一激发电势. （R=109735cm -1） 3．（10分）试讨论钠原子漫线系的一条谱线（2D 3/2→2P 1/2）在弱磁场中的塞曼分裂，作出能级分裂跃迁图. 4．（10分）2211Na 的半衰期为年.试求:(1)平均寿命和衰变常数;(2)5mg 22 11Na 减少到1mg 需要多长时间?(ln10=,ln2= 5．(10分)试计算中子与O 17 8核发生(n,2n)反应的反应能和阈能. (M(O 178)=,M(O 168)=,M(O 15 8)=,m n = 试 卷 B (聊 师) 1. α粒子以速率V 0对心碰撞电荷数为Z 的原子核，α粒子所能达到的离核的最小距离等于多少？ 2．根据玻尔—索末菲理论，氢原子的主量子数n=3时，电子可能有几种不同形状的轨道，它们相应的轨道角动量，能量是否相等？ 3. 单电子原子关于l ，j 的电偶极跃迁定则是什么？ 4．基态为4F 3/2的钒原子，通过不均匀横向磁场将分裂为几束？基态钒原子的有效磁矩μJ 等于多少玻尔磁子μB ? 5．试求出磷（P,Z=15）.氯(Cl,Z=17)原子基态电子组态和基态谱项. 6．d 电子与s 电子间为LS 耦合，试求出可能合成的总轨道角动量L P 大小. 二、1．假定1H 36Cl 分子的转动常数B=10.7cm -1，试计算最低的两个转动能级的能量