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《南昌大学近代物理期末试题A参考答案.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2009-2018近代物理期末试卷A参考答案一、选择题<每小题2分，共20分）DBBBCAACDD二、填空题(共30分>1、<3分）2、<4分）3、1-10eV、可见光和紫外光谱。<4分）4、Δl=、Δml=0、和Δj=0、<3分）5、费M子和玻色子<4分）6、引力相互作用、弱相互作用、电磁相互作用和强相互作用。<8分）7、重核裂变和轻核聚变。<4分）三、Be原子基态电子组态是2s2s。若其中一个电子被激发到3p态，按L-S耦合可形成哪些原子态？从这些原子态向低能级跃迁时，可以产生哪些光谱线？画出相应的能级跃迁图。<15分）b5E2RGbCAP解答：容易导出LS耦合下2s3p电子组态可生
2、成的原子态有：1P1；3P2,1,0<5分）从这些原子态向下退激时，除向基态2s2s退激外，还可能会向2s2p、2s3s退激。因此，需要写出低于2s3p能级的所有能级的原子态。p1EanqFDPw容易导出2s2s的原子态有1S0；2s2p的原子态有1P1；3P2,1,02s3s的原子态有1S0；3S1<5分）2s2p和2s3p属非同科电子，我们无从知道它们所形成的三重态呈现正常次序或反常次序。不妨假定为正常次序。做能级图如下<不成比例），并根据跃迁选择定则标出跃迁。DXDiTa9E3d说明：三重态与单重态之间因不满足DS=0，因而相互无跃迁发生。从2s3p到2s2p、从2s3s到2s2s
3、以及各三重态精细结构内部之间无跃迁发生，这是因为不满足跃迁普适定则，即跃迁前后原子的宇称(−1>Sli或者说原子奇偶性Sli必须发生变化。<5分）RTCrpUDGiT4/4四、利用LS耦合、Pauli原理、和Hund定则来确定碳Z=6的基态。<10分）解答：碳Z=6基态时的电子排布式为：1s22s22p2，价电子组态为2p2p，二者为同科电子。5PCzVD7HxA两个电子的轨道角动量量子数l1=l2=1，自旋量子数s1=s2=1/2LS耦合下总轨道角动量量子数L=l1+l2,l1+l2−1,……
4、l1−l2
5、=2，1，0jLBHrnAILg总自旋角动量量子数S=s1+s2,s1+s2−1
6、,……
7、s1−s2
8、=1，0各相应磁量子数的取值集合分别为：ml1，ml2=1,0,−1；ms1，ms2=1/2,−1/2ML=2，1，0，−1，−2；MS=1，0，−1满足Pauliexclusionprinciple的各微观态(ml1，ms1>(ml2，ms2>列于下表(根据表格对称性只列出1/4角>xHAQX74J0XMLMS102(1,+>(1,−>1(1,+>(0,+>(1,+>(0,−>(1,−>(0,+>0(1,+>(−1,+>(1,+>(−1,−>(1,−>(−1,+>(0,+>(0,−>首先挑出轨道量子数L取值最大的微观态。这样态的磁量子数ML最大，这时该最大值为1。并
9、给出对应的MS取值。如下：LDAYtRyKfEML=2,1,0,−1,−2MS=0,0,0,0,0,0分量<即磁量子数）具有这样特点的轨道角动量和自旋角动量为：L=2；S=0。原子态为1D2。在余下的状态中，挑出轨道量子数L取值最大的微观态，如下：ML=1,0,−1MS=1,1,10,0,0−1,−1,−1因此L=1,S=1。对应原子态为：3P2,1,0继续重复上述过程：ML=0MS=0对应L=0，S=0；原子态为1S0因此2p2p电子组态可LS耦合出的原子态有：1D2、3P0,1,2、1S0<5分）其中3P0,1,2各态重数最高，根据Hund定则，基态必然是3P0,1,2中某个态。P支
10、壳层最多可容纳6个电子，对于碳而言，两个价电子占据该壳层且小于半满，各多重态能级呈现正常次序。因此，碳Z=6原子的基态为3P0。<5分）Zzz6ZB2Ltk五、分子的远红外吸收光谱是一些等间隔的光谱线。试求分子的转动惯量及原子核间的距离。已知和的原子量分别为1.008和79.92。<10分）dvzfvkwMI1解：远红外光谱是由分子的转动能级跃迁产生的，谱线间隔都等于2B。即……<1）而……<2）<5分）4/4由<1）、<2）两式可得：<5分）六、有一粒子，其质量为,在一个三维势箱中运动。势箱的长、宽、高分别为，在势箱外，势能；在势箱内，,试计算出粒子可能具有的能量。<15分）rqyn1
11、4ZNXI解：势能分布情况，由题意知：在势箱内波函数满足方程：<5分）解这类问题，通常是运用分离变量法将偏微分方程分成三个常微分方程。令代入<1）式，并将两边同除以，得：方程左边分解成三个相互独立的部分，它们之和等于一个常数。因此，每一部分都应等于一个常数。由此，得到三个方程如下：EmxvxOtOco将上面三个方程中的第一个整数，得：……<2）边界条件：可见，方程<2）的形式及边界条件与一维箱完全相同，因此，其解为：4/4<5分）类
