原子物理习题答案.doc

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1、第一章作业1．汤姆孙的原子模型又称为（ABCD）。A．西瓜模型B．枣糕模型C．葡萄干蛋糕模型D.实体球模型2.试叙述卢瑟福的原子结构模型。答：原子是由原子核和核外电子组成的,原子核带正电荷Ze,几乎集中了原子的全部质量,核外电子在核的库存仑场中绕核运动.3．电子电荷常数为：1.6×10-19C4．汤姆孙模型与实验结果（D）。A．基本相符B.完全相符C.基本不符D.完全不符4．“核式结构模型”具有哪些意义？答：1)“核式结构”，即提出了以核为中心的概念，从而将原子分为核外与核内两个部分;使人们对物质结构的认识前进了一大步.2)以

2、散射为手段研究物质结构的方法，对近代物理一直起着巨大的影响;卢瑟福散射为材料分析提供了一种手段。5．“行星模型”出现哪些困难？答：1)无法解释原子的稳定性；2)无法解释原子的同一性；3)无法解释原子的再生性。6.卢瑟福散射公式是经什么实验验证的？答：是经盖革-马斯顿实验验证的。(查德维克实验)7.原子核大小估计的结果是多少？答：大约是10-14－10-15m.第二章作业（一）1.氢原子光谱赖曼系和巴尔末系的系限波长分别是：（D）A.R/4和R/9B.R和R/4C.4/R和9/RD.1/R和4/R2.氢原子所观测到的全部线光谱应

3、理解为：（C）A.处于某一状态的一个原子所产生的B.处于相同状态的少数原子所产生的C.处于不同状态的足够多的原子所产生的D.处于不同状态的少数原子所产生的3.写出玻尔理论提出的背景答：（1）卢瑟福的核式结构模型（2）普朗克的能量量子化假设（3）氢光谱的实验资料4.玻尔关于H原子的基本假设是什么？（1）定态假设（2）频率条件（3）角动量量子化条件5.画出H原子的能级图，并标示出赖曼系、巴尔末线系、帕邢系、布喇开系、普丰特系第二章作业（二）（B）1.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产生的谱线总条数为：A．n

4、-1B.n(n-1)/2C.n(n+1)/2D.n（A）2.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-3.4V（C）3.有速度为1.875的自由电子被一质子俘获,放出一个光子而形成基态氢原子,则光子的频率（Hz）为:A．3.310；B.2.410；C.5.710；D.2.110.（C）4.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5.能量为的的一群光

5、子照射处于基态的氢原子，试问哪种能量的光子可被氢原子吸收？为什么？答：能量为的光子可被氢原子吸收恰好等于第一激发态与基态的能量差，可把氢原子激发到第一激发态；大于氢原子基态的电离能，因此可以被吸收，使基态氢原子电离。6.对于氢原子和两次电离的锂离子Li2+，分别计算它们的：（1）第一、第二玻尔轨道半径；（2）电子在基态的结合能；（3）第一激发电势及共振线的波长。（hc=12400eV.A）解：（1）由类氢原子的半径公式∴H:r1H=0.053×12/1nm=0.053nmr2H=0.053×22/1=0.212nmLi++:r

6、1Li++=0.053×12/3nm=0.0181nmr2Li++=0.053×22/3=0.071nm(2)结合能：自由电子和原子核结合成基态时所放出来的能量，它等于把电子从基态电离掉所需要的能量。∵基态时n=1H:E1H=13.6eVLi++:E1Li+=13.6×Z2=-13.6×32=122.4eV(3)由里德伯公式=Z2×13.6×3/4=10.2Z2注意H、Li++的里德伯常数的近似相等就可以算出如下数值。H:ΔE=10.2eV==121.57nmLi++:ΔE≈91.8eV==13.48nm讨论:这些波波长都在紫

7、外区,是不可见的.夫兰克赫兹实验汞的第一激发电势为4.9eV,对应光子波长为253.06nm,也在紫外区,看不到.第二章作业（三）1.夫—赫实验的结果表明：(B)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2.夫—赫实验使用的充气三极管是在：（B）A.相对阴极来说板极上加正向电压,栅极上加负电压；B.板极相对栅极是负电压,栅极相对阴极是正电压；C.板极相对栅极是正电压,栅极相对阴极是负电压；D.相对阴极来说板极加负电压,栅极加正电压3.用能量为12.5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

8、能基跃迁时，会出现那些波长的光谱线？解：　Þ　　跃迁时可能发出的光谱线的波长为：4：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结构的“正电子素”或“电子偶素”。试计算“正电子素”的（1）第一玻尔轨道半径，（2）基态能量，（3）电离电势和第一激发电势，（4）赖曼系