原子物理学试题(d卷)

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1、系级班考生姓名学号任课教师姓名第选课教学班…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题………………宜宾学院20xx——20xx学年度下期《原子物理学》试题（D卷）题号一二三四五六七八九十总分得分说明：（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；Rµ=1.097´107m-1；e=1.602´10-19C；NA=6.022´1023mol-1；hc=1240eV×nm；k=1.380´10-23J×K-1=8.617´10-

2、5eV×K；me=9.11´10-31kg=0.511Mev/c2；mp=1.67´10-27kg=938MeV/c2；a0=0.529´10-10m；mp=1.67´10-27kg=938MeV/c2；mB=9.274´10-24J×T-1=5.788´10-5eV×T-；u=1.66´10-27kg=931MeV/c2；=1.44eV×nm考试时间：120分钟得分阅卷人一、填空题（每小题3分，共21分）1．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。2．32P3/222S1/2与32P1/2

3、22S1/2跃迁,产生了锂原子的____线系的第___条谱线的双线。3．氦原子的能级有两套，一套是重的，一套是重的，从而产生的光谱应有套。历史上曾认为有两种氦，对应于前者的称氦，对应于后者的称氦。系级班考生姓名学号任课教师姓名第选课教学班…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题………………4．若n=30的里德伯原子的辐射寿命为510-6秒，则n=300时的辐射寿命大约为__________秒。5．1895年在用阴极射线管做实验时，发现了一种能使荧光物质发荧光的射线，他进一步研究还发现该射线具有，，和的性质。6．电子

4、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。7．穆斯堡尔进行实验时，把射线发射体和放在环境中，从而观察到显著的射线共振现象。得分阅卷人二、选择题（每小题3分，共27分）1．氢原子分别处于32D3/2,32P3/2和32P1/2状态,这些状态对应的能级是否相同(不考虑兰姆位移)?()A.都不同;B.32P3/2和32P1/2相同;C.都相同;D.32D3/2和32P3/2相同。2．通过测量b衰变的b粒子能谱，可得出正确的结论：()A.为连续谱，但最大值不确定，故与核具有能级相矛盾；B.为连续谱，有确定的最大值，故与核具有能级相矛盾；C.为连

5、续谱，有确定的最大值，但仍可确定核能级；D.为连续谱，没有确定的最大值，故仍可确定核能级。3．由壳层结构理论和洪德定则可知，氯原子（Z=17）基态时的原子态应是：()A.2P1/2；B.2P3/2；C.4P1/2；D.4P3/2。4．电子填充外层原子轨道时，先填4s轨道后填3d轨道，是由于：()A.内层电子对4s电子的屏蔽作用不如对3d电子的屏蔽作用强；B.3d电子的自旋-自旋作用比4s电子的强；3系级班考生姓名学号任课教师姓名第选课教学班…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题………………C.两电子间的自旋轨道作

6、用使4s能级低于3d能级;D.3d电子与核的库仑作用比4s电子的更强。5．LS耦合中关于J的选择定则为，其中的原因是由于：()A.宇称守恒；B.轨道角动量守恒；C.泡利原理限制；D.总角动量守恒。6．在LS耦合下，两个等价p电子能形成的原子态是：()A.1D，3D；B.1P，1D，3P，3D；C.1D，3P，1S；D.1D，3D，1P，3P，1S，3S。7．在观测顺磁共振的实验装置中，所使用的交变电磁场的波长处于：()A.0.3—300范围内；B.0.4—0.7mm范围内；C.300—0.3mm范围内；D.0.03—0.4mm范围内。8．朗德因子g的应用

7、范围是：()A.弱外磁场中的正、反常塞曼效应；B.弱外磁场中的正常塞曼效应;C.对弱、强外磁场均成立,但取值不同;D.弱外磁场中的正常塞曼效应和帕邢-巴克效应。9．碱金属原子的光谱项为：()A.T=R/n2;B.T=Z2R/n2;C.T=R/n*;D.T=Z*2R/n2。得分阅卷人三、计算题（第1题12分，其余每题10分，共52分）1．在斯特恩－盖拉赫实验中，极不均匀的横向磁场梯度为，磁极的纵向长度d=10cm,磁极中心到屏的长度D=30cm(如图所示),使用的原子束是处于基态3P2的氧原子，原子的动能Ek=20meV,试求屏上线束边缘成分之间的距离。2

8、．钙原子（Z=20）基态的电子组态是4s4s，若其中一个电子被激发到5s态（中间