原子物理学习题与答案

1《原子物理学》习题KgcMeVme3121011.9511.0；23.938cMeVmp；26.939cMeVmn25.931cMeVu；sJh3410055.12一、选择题：1．原子半径的数量级是：A．10－10cm；B.10-8m；C.10-10m；D.10-13m2．原子核式结构模型的提出是根据粒子散射实验中：A.绝大多数粒子散射角接近180；B.粒子只偏2～3；C.以小角散射为主也存在大角散射；D.以大角散射为主也存在小角散射3．汤川介子理论认为核力是交换下列粒子而产生：A.电子和中微子;B.；C.,0;D.胶子4．动能EK=40keV的粒子对心接近Pb(z=82)核而产生散射,则最小距离为（m）：A.5.91010；B.3.01210；C.5.910-12；D.5.910-14(5)若氢原子被激发到主量子数为n的能级,当产生能级跃迁时可能发生的所有谱线总条数应为：A．n-1；B.n(n-1)/2；C.n(n+1)/2；D.n(6)氢原子光谱赖曼系和巴耳末系的系线限波长分别为：A.R/4和R/9；B.R和R/4；C.4/R和9/R；D.1/R和4/R(7)氢原子赖曼系的线系限波数为R,则氢原子的电离电势为：A．3Rhc/4；B.Rhc；C.3Rhc/4e；D.Rhc/e(8)氢原子基态的电离电势和第一激发电势分别是：A．13.6V和10.2V;B–13.6V和-10.2V;C.13.6V和3.4V;D.–13.6V和-3.4V9）由玻尔氢原子理论得出的第一玻尔半径0a的数值是：A.5.291010m；B.0.529×10-10m；C.5.29×10-12m；D.529×10-12m10.根据玻尔理论,若将氢原子激发到n=5的状态,则：A.可能出现10条谱线，分别属四个线系；B.可能出现9条谱线，分别属3个线系；C.可能出现11条谱线，分别属5个线系；D.可能出现1条谱线，属赖曼系11.氢原子被激发后其电子处在第四轨道上运动,按照玻尔理论最多能看到几条光谱线？A.1；B.6；C.4；D.312.用能量为12.7eV的电子去激发基态氢原子时,受激氢原子向低能级跃迁时最多可能出现几条光谱线（不考虑自旋）；A．3；B.10；C.1；D.413.按照玻尔理论基态氢原子中电子绕核运动的线速度约为光速的：A.1/10倍；B.1/100倍；C.1/137倍；D.1/237倍14.玻尔磁子B为多少焦耳／特斯拉？A．0.9271910；B.0.9272110；C.0.9272310；D.0.9272510215.已知一对正负电子绕其共同的质心转动会暂时形成类似于氢原子的结构的“正电子素”那么该“正电子素”由第一激发态跃迁时发射光谱线的波长应为：A．3R/8；B.3R/4；C.8/3R；D.4/3R16.电子偶素是由电子和正电子组成的原子，基态电离能量为：A.-3.4eV；B.+3.4eV；C.+6.8eV；D.-6.8eV17.夫—赫实验的结果表明：A电子自旋的存在；B原子能量量子化；C原子具有磁性；D原子角动量量子化18.为了证实德布罗意假设,戴维孙—革末于1927年在镍单晶体上做了电子衍射实验从而证明了：A.电子的波动性和粒子性；B.电子的波动性；C.电子的粒子性；D.所有粒子具有二象性19.德布罗意假设可归结为下列关系式：A.E=h，p=h；B.E=h，P=;C.E=h，p=;D.E=，p=20为使电子的德布罗意假设波长为0.39nm,应加多大的能量：A．20eV；B.10eV；C.100eV；D.150eV21.如果一个原子处于某能态的时间为10-7S,原子这个能态能量的最小不确定数量级为（以焦耳为单位）：A．10-34；B.10-27；C.10-24；D.10-3022.将一质子束缚在10-13cm的线度内,则估计其动能的量级为：A.eV；B.MeV；C.GeV；D.10-20J23.按量子力学原理,原子状态用波函数来描述.不考虑电子自旋,对氢原子当有确定主量子数n时,对应的状态数是：A．2n；B.2n+1；C.n2；D.2n224.按量子力学原理,原子状态用波函数来描述.不考虑电子自旋,对氢原子当nl确定后,对应的状态数为：A.n2；B.2n；C.l；D.2l+125.按原子力学原理,原子状态用波函数来描述.考虑电子自旋,对氢原子当nl确定后,对应的状态数为：A.2(2l+1)；B.2l+1；C.n；D.n226.按量子力学原理,原子状态用波函数来描述.考虑自旋对氢原子当nlm确定后对应的状态数为：A.1；B.2；C.2l+1；D.n27.单个f电子总角动量量子数的可能值为：A.j=3,2,1,0；B.j=±3；C.j=±7/2,±5/2;D.j=5/2,7/228.单个d电子的总角动量投影的可能值为：A.2，3；B.3，4；C.235，215；D.3/2，5/2.29.已知一个价电子的21,1sl,试由sljmmm求jm的可能值：A.3/2,1/2,-1/2,-3/2;B.3/2,1/2,1/2,-1/2,-1/2,-3/2;C.3/2,1/2,0,-1/2,-3/2;D.3/2,1/2,1/2,0,-1/2,-1/2,-3/2;30.锂原子主线系的谱线在不考虑精细结构时,其波数公式的正确表达式应为：A.3SnP；B.SnP2~;C．nPS2~;D．3nPS31.锂原子从3P态向基态跃迁时，产生多少条被选择定则允许的谱线（不考虑精细结构和考虑3精细结构两种情况）?A.1条，3条；B.3条，5条；C.4条，8条；D.6条，12条32.已知锂原子光谱主线系最长波长为6707埃，辅线系线系限波长为3519埃，则Li原子的电离电势为：A．5.38V；B.1.85V；C.3.53V；D.9.14V33.碱金属原子能级的双重结构是由于下列哪一项产生：A.相对论效应；B.原子实的极化；C.价电子的轨道贯穿；D.价电子的自旋－轨道相互作用34.产生钠的两条黄谱线的跃迁是：A.2P1/2→2S1/2,2P3/2→2S1/2；B.2S1/2→2P1/2,2S1/2→2P3/2；C.2D3/2→2P1/2,2D3/2→2P3/2；D.2D3/2→2P1/2,2D3/2→2P3/235.若已知K钾原子共振线(主线系的第一条)双重成分的波长等于7698.98埃和7664.9埃,则该原子4p能级的裂距为多少eV？A.7.4×10-2;B.7.4×10-3;C.7.4×10-4;D.7.4×10-5.36.碱金属原子光谱精细结构形成的根本物理原因：A.电子自旋的存在；B.观察仪器分辨率的提高；C.选择定则的提出；D.轨道角动量的量子化37.已知钠光谱的主线系的第一条谱线由1=5890埃和2=5896埃的双线组成,则第二辅线系极限的双线间距（以电子伏特为单位）：A.0；B.2.1410-3;C.2.0710-3;D.3.4210-238.考虑电子自旋,碱金属原子光谱中每一条谱线分裂成两条且两条线的间隔随波数增加而减少的是什么线系？A.主线系；B.锐线系；C.漫线系；D.基线系39.如果l是单电子原子中电子的轨道角动量量子数,则跃迁选择定则为：A.0l;B.0l或1;C.1l;D.1l40.碱金属原子的价电子处于n＝3,l＝1的状态,其精细结构的状态符号应为：A.32S1/2.32S3/2；B.3P1/2.3P3/2；C.32P1/2.32P3/2;D.32D3/2.32D5/241.对碱金属原子的精细结构12S1/2,12P1/2,32D5/2,42F5/2,22D3/2这些状态中可能存在的是：A.12S1/2,32D5/2,42F5/2;B.12S1/2,12P1/2,42F5/2;C.12P1/2,32D5/2,22D3/2;D.32D5/2,42F5/2,22D3/242.钠原子由nS跃迁到3P态和由nD跃迁到3P态产生的谱线分别属于：A.第一辅线系和基线系；B.柏格曼系和锐线系；C.主线系和第一辅线系；D.第二辅线系和漫线系43.d电子的总角动量取值可能为：A.215,235;B.23,215;C.235,263;D.2,644．氦原子由状态1s2p3P2,1,0向1s2s3S1跃迁,可产生的谱线条数为：A.0；B.2；C.3；D.145．氦原子由状态1s3d3D3,2,1向1s2p3P2,1,0跃迁时可产生的谱线条数为：A.3；B.4；C.6；D.546．下列原子状态中哪一个是氦原子的基态？A.1P1；B.3P1;C.3S1;D．1S0;47．氦原子的电子组态为n1sn2p,则可能的原子态：A.由于n不确定不能给出确定的J值,不能决定原子态；4B.为n1pn2s3D2,1,0和n1pn2s1D1；C.由于违背泡利原理只存单态不存在三重态；D.为n1pn2s3P2,1,0和n1pn2s1P1.48．C++离子由2s3p3P2,1,0到2s3s3S1两能级的跃迁,可产生几条光谱线？A.６条；B．３条；C．２条；D．１条．49．氦原子有单态和三重态,但1s1s3S1并不存在,其原因是:A.因为自旋为1/2,l1=l2=0故J=1/2;B.泡利不相容原理限制了1s1s3S1的存在;C..因为三重态能量最低的是1s2s3S1;D.因为1s1s3S1和1s2s3S1是简并态50.若某原子的两个价电子处于2s2p组态,利用L－S耦合可得到其原子态的个数是：A.1；B.3;C.4;D.6.51.4D3/2态的Ls值是：A.-22;B.32;C.-32;D.２252.一个p电子与一个s电子在L－S耦合下可能有原子态为：A.3P0,1,2,3S1;B.3P0,1,2,1S0;C.1P1,3P0,1,2;D.3S1,1P153.设原子的两个价电子是p电子和d电子,在Ｌ－Ｓ耦合下可能的原子态有：A.4个；B.9个；C.12个；D.15个；54.电子组态2p4d所形成的可能原子态有：A．1P３P１F３F；B.1P1D1F3P3D3F;C．3F1F;D.1S1P1D3S3P3D.55.铍（Be）原子若处于第一激发态,则其电子组态：A.2s2s；B.2s3p；C.1s2p;D.2s2p56.若镁原子处于基态,它的电子组态应为：A．2s2s；B.2s2p；C.3s3s；D.3s3p57．今有电子组态1s2p,1s1p,2d3p,3p3s，试判断下列哪些电子组态是可以存在的:A.1s2p,1s1p；B.1s2p,2d3p；C,2d3p,2p3s；D.1s2p,3p3s58．电子组态1s2p所构成的原子态应为:A1s2p1P1,1s2p3P2,1,0；B.1s2p1S0,1s2p3S1；C1s2p1S0,1s2p1P1,1s2p3S1,1s2p3P2,1,0;D.1s2p1S0,1s2p1P159．判断下列各谱项中那个谱项不可能存在:A.3F2;B.4P5/2;C.2F7/2;D.3D1/260．试判断原子态：1s1s3S1,1s2p3P2,1s2p1D1,2s2p3P2中下列哪组是可能存在的？A.1s1s3S11s2p3P22s2p3P2；B.1s2p3P21s2p1D1；C.1s2p3P22s2p3P2；D.1s1s3S12s2p3P21s2p1D161．钙原子的能级应该有几重结构？A．双重；B.一、三重；C.二、四重；D.单重62.在正常塞曼效应中，沿磁场方向观察时将看到几条谱线：A．0；B.1；C.2；D.363.B原子态2P1/2对应的有效磁矩（g＝2／3）是A.B33；B.B32；C.B32；D.B22.64．在强外磁场中原子的附加能量W除正比于B之外,同原子状态有关的因素有：A.朗德因子和玻尔磁子；B.磁量子数、朗德因子；5C.朗德因子、磁量子数ML和MJ；D.磁量子数ML和MS65．塞曼效应中观测到的和成分,分别对应