原子物理期末试卷(2009.6)

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1、浙江大学2008–2009学年二学期《原子物理学》课程期末考试试卷（附有本人吐槽）请考生仔细阅读以下注意事项：1.诚信考试，沉着应考，杜绝违纪。2.开课学院：__理学院_3.考试形式：闭卷，允许带___笔__入场4.考试日期：2009年6月21日,考试时间：120分钟考生姓名：学号：所属院系：_题序一二三四五六七八总分得分评卷人一．填充题1．原子的直径大约为数量级；质子的直径大约为数量级；电子的直径小于数量级。2．原子的外层电子之间的跃迁所放出的光子能量约为数量级；俄歇电子能量约为数量级；内变换电子

2、的能量约为数量级。3．炼钢炉火焰的辐射可近似看成黑体辐射。设原炉温为T0，若将炉温增至，则其总辐射本领是原来值的倍。4．按照泡利不相容原理，在原子的3s,3p以及3d三个支壳层中总共可以填充颗电子。75．处于状态2D5/2的La原子束在横向非均匀磁场中分裂成____________束，La原子的轨道角动量为，自旋角动量为，总角动量为，总磁矩为。二．简答题1．火车紧急刹车，车轮和铁轨之间火星飞溅。试用玻尔理论解释这一现象。答：热了么。2.铁锤可砸碎石头，请从结合能的角度对此现象进行解释。3.原子光谱的

3、精细结构是怎么引起的？原子光谱的超精细结构又是怎么引起的？答：擦，每年都问同样的。4．试描述穆斯堡尔效应的实验过程和物理机理。7答：无反冲共振吸收。量级：5．由核物理可知：原子核内是不存在电子的。为什么？由原子核β衰变而飞出的β粒子(电子)又是怎么形成的?答：以德布罗意波估算之。三．计算题1．铍原子基态的电子组态是2s2s，若其中有一颗电子被激发到3p态，按L-S耦合法则可形成哪些原子态？写出有关的原子态符号。从这些原子态向低能态跃迁时可产生几条光谱线？画出相应的能级跃迁图。72．正电子素是由一颗正

4、电子和一颗电子所组成的束缚系统。正电子除了带电量为+e外，其余性质和电子完全一样。试求：（1）正电子素的第一玻尔轨道半径；（2）正电子素的电离能；（3）正电子素与氢原子的里德堡常数之比值。3．Rh原子(Z=45)基态的电子组态为4d85s1，试确定其基态。4．已知铅的各吸收限如下：λk=0.0141nm,λLII=0.0813nm,λLIII=0.0950nm.试计算铅的特征线Kα1和Kα2的波数。7解：-：；-：5．氦原子光谱中波长为6678.1Å(1s3d1D2→1s2p1P1)与7065.1Å

5、(1s3s3S1→1s2p3P0)的两条谱线，在弱磁场中发生塞曼效应各分裂成几条？分别作出能级跃迁图，问哪一个是正常塞曼效应？哪一个是反常塞曼效应？解：自旋为零间的为正常塞曼效应。6．在人体的血液中注入放射性同位素24Na（T1/2=157小时）的液体，它的放射性强度为2000粒子/秒。经过5小时后，取出1立方厘米的血液，测得其放射性强度为16粒子/分。（1）试估算人体中血液的体积；（2）类似方法还有哪些用途？请举例说明。7．210Po核从基态开始衰变，并伴随发射两组α粒子，其中一组α粒子的能量为E

6、α1=5.30MeV，另一组α粒子的能量为Eα2=4.50MeV。试计算子核由激发态回到基态时放出γ光子的能量。这两组，一组是衰变到激发态，一组是衰变到基态。其能量差即为光子能量。8．47V既可发生β+衰变，也可发生K俘获，已知β+的最大能量为1.897MeV，试求K俘获过程中放出的中微子的能量Eν。7