原子物理习题.ppt

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1、第五章多电子原子-泡利原理习题课本章知识要点:电子组态:n1l1n2l2原子态(n1l1n2l2)2s+1Lj电子组态的耦合方式:L-S耦合,j-j耦合核外电子排布规则:泡利原理和能量最低原理能级跃迁选择定则:泡利不相容原理：在一个原子中不可能有两个或者两个以上的电子具有完全相同的四个量子数（n,l,ml,ms）。换言之，原子中的每一个状态只能容纳一个电子.1同科电子：n和l二量子数相同的电子元素周期律：每个壳层可容纳的最多电子数：2n2每个支壳层可容纳的最多电子数：2(2l+1)洪特定则：对于一个给定的电子组态形成的一组原子态，当某原子态具有的S最大时，它所处的能及位置最低；

2、对于同一个S,又以L值大的为最低。附则：对于同科电子，当同科电子数小于或等于闭壳层占有数一半时，具有最小J值的能级位置最低，为正常次序。当同科电子数大于闭壳层占有数的一半时，则具有最大J值的能级为最低，为倒转次序。能级次序：1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f<5d<6p<7s<5f<…2一、选择题1.泡利不相容原理说:[]A.自旋为整数的粒子不能处于同一量子态中B.自旋为整数的粒子能处于同一量子态中C.自旋为半整数的粒子能处于同一量子态中D.自旋为半整数的粒子不能处于同一量子态中D2.下列粒子中不服从泡利不相容原理的是：[]A.质子；B.

3、光子；C.中子；D.电子。B提示：费米子是自旋量子数为半整数的粒子（如电子，质子，中子等），满足泡利原理；而玻色子为自旋量子数为整数的粒子（如光子，介子等），不满足泡利原理。33.两个价电子的组态pd,利用LS耦合和jj耦合分别求出的原子态中,[]A .状态数和能级间隔相同B.量子数J和能级间隔相同.C.状态数和量子数S相同D.状态数和量子数J相同4．单个d电子的总角动量数可能值为：[]A.2,3B.3,4C.5/2,7/2D.3/2,5/2DD提示：对于d电子，l=2,s=1/2,则j=ls=21/2=5/2,3/245．试判断原子态：1s1s3S1,1s2p3P2,1s

4、2p1D1,2s2p3P2中下列哪组是完全存在的？[]A.1s1s3S11s2p3P22s2p3P2B.1s2p3P21s2p1D1C.1s2p3P22s2p3P2D.1s1s3S12s2p3P21s2p1D16.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。CC提示：根据同科电子耦合的偶数规则：即L+S=偶数.对于p电子，l1=l2=1,s1=s2=1/2,于是L=2,1,0,S=1,0当S=0时，L=0,2,对应原子态为1S0,1D2当S=1时，L=1,对应的原子态为

5、3P2,1,057.处于L=3,S=2原子态的原子,其总角动量量子数J的可能取值为:[]A.3,2,1;B.5,4,3,2,1;C.6,5,4,3;D.5/2,4/2,3/2,2/2,1/2。8.使窄的原子束按照施特恩—盖拉赫的方法通过极不均匀的磁场，若原子处于5F1态，试问原子束分裂成[]A.不分裂B.3条C.5条D.7条BA提示：J=L+S,L+S-1,…

6、L-S

7、,提示：mj=j,j-1,…-j共有2j+1个值69.由状态2p3p3P到2s2p3P的辐射跃迁：[]A.可产生9条谱线；B.可产生7条谱线；C.可产生6条谱线；D.不能发生。10．设原子的两个价电子是p电子和d电

8、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。CC提示：3P态对应的原子态有3P2,1,0,能级之间跃迁满足跃迁选择定则：提示：对于p电子，l1=1,s1=1/2,对于d电子，l2=2,s2=1/2,于是L=3,2,1,S=1,0.当S=0时，L=3,2,1对应的原子态分别为1F,1D,1P;当S=1时，L=3,2,1对应的原子态分别为3F,3D,3P;712.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.2s2s1S0；B.2s2p3P0；C.3s3s1S0；D.3s3p3P0。11.满壳层或满次壳层电子组态相应的原子

9、态是:[]A.3S0B.1S0C.3P0D.1P1BC813．氩（Ｚ＝18）原子基态的电子组态及原子态是：[]Ａ.1s22s22p63s23p61S0Ｂ.1s22s22p6２p63d83P0Ｃ.1s22s22p63p81S0Ｄ.1s22s22p63p43d22D1/214.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。AB提示：氯原子的外层电子组态为3s23p5,3p5与3p1互补，即得到的