原子物理学习题与答案.docx

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1、腐孑物理孽习题叫= O.511Me%2=9.11xlO-31Kg： 14=938.3乂。%： I= 939.6Me%u = 9 3 15Me2 ： / = A = i.055x10-34J .s一、选择题：1 .原子半径的数量级是：A. 1010cm：B.108m ； C. IO-10! ：D.10-13m2 .原子核式结构模型的提出是根据a粒子散射实验中：A.绝大多数。粒子散射角接近180 ；B.a粒子只偏2。3。；C.以小角散射为主也存在大角散射：D.以大角散射为主也存在小角散射3 .汤川介子理论认为核力是交换下列粒子而产生：A.电子和中微子；B./；CmK; D.胶子4 .动能EK=40

2、ke的a粒子对心接近Pb(z=82)核而产生散见，则最小距离为(ni)：A.5.9xlO-10 : B.3.0X10-12 ;C.5.9X 1012 ； D.5.9X 10-14(5)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发生的所有谱线总条数应 为：A. n-1 ； B . n(n-l)/2 ； C . n(n+l)/2 ； D . n(6)氢原子光谱赖曼系和巴耳末系的系线限波长分别为：A. R/4 和 R/9 ； B. R 和 R/4 : C. 4/R 和 9/R ； D. 1/R 和 4/R(7)氢原子赖曼系的线系限波数为R,则氢原子的电离电势为：A. 3Rhc/4 ；

3、B. Rhe；C. 3Rhc/4e ； D. Rhe/e(8)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 和一3. 4V9)由玻尔氢原子理论得出的第一玻尔半径a。的数值是：A. 5. 29xlO-lom ； B. 0.529X1()7, ； c 5 29X101:m； D. 529X10-1:m10 .根据玻尔理论，若将氢原子激发到n=5的状态，则：A.可能出现10条谱线，分别属四个线系；B.可能出现9条谱线，分别属3个线系：C.可能出现11条谱线，分别属5个线

4、系； D.可能出现1条谱线，属赖曼系1L氢原子被激发后其电子处在第四轨道上运动，按照玻尔理论最多能看到儿条光谱线？A.1 ；B.6 ；C.4 ；D.312 .用能量为12.7eV的电子去激发基态氢原子时，受激氢原子向低能级跃迁时最多可能出现儿条 光谱线(不考虑自旋)；A. 3 ：B.10 ； C.l ；D.413 .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14 .玻尔磁子/,为多少焦耳/特斯拉？D .0.927 xlO25A. 0.927X10-19；B.0.927X10-21 ； C. 0.92

5、7xlO-23 ；115 .已知一对正负电子绕其共同的质心转动会暂时形成类似丁氢原子的结构的“正电子素”那么 该“正电子素”由笫一激发态跃迁时发射光谱线的波长应为：A. 3 kx 攸B.3 Kx/4 ；C.8/3 % ；D.4/3 %16 .电子偶素是由电子和正电子组成的原子，基态电离能最为：A.-3.4eV；B.+3.4eV；C.+6.8eV；D.-6.8eV17 .夫一赫实验的结果表明：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18 .为了证实德布罗意假设，戴维孙一革末丁 1927年在锲单晶体上做了电子衍射实验从而证明 了： A.电子的波动性和粒子性；B.电子的

6、波动性；C.电子的粒子性；D.所有粒子具有二象性19 .德布罗意假设可归结为下列关系式：A .E=hu p= ； B. -1169, P=tiK ; C. E=hu , p= ； D. E=hco p= A.A.A20为使电子的德布罗意假设波长为0.3911m ,应加多大的能量：A. 20eV： B.lOeV； C.lOOeV； D.150eV21 .如果一个原子处于某能态的时间为ICT：，原子这个能态能量的最小不确定数量级为（以焦耳 为单位）：A. 1034； B. 10-27； C. 10-24； D. 1O-3022 .将一质子束缚在10-13cm的线度内，则估计其动能的量级为：A. e

7、V； B. MeV； C. GeV； D. 1O-：OJ23 .按量子力学原理,原子状态用波函数来描述.不考虑电子自旋,对氢原子当有确定主量子数n 时,对应的状态数是：A. 2n； B. 2n+l； C. n； D. 2n24 .按量子力学原理,原子状态用波函数来描述.不考虑电子自旋,对氢原子当nl确定后,对应的 状态数为：A. n-； B. 2n： C. 1 ； D. 21+125 .按原子力学原理,原子状态用波函数来描述.考虑电子自旋，对氢原子当nl确定后,对应的状 态数为：A. 2（21+1） ：B.21+1； C. n； D. n226 .按最子力学原理,原子状态用波函数来描述.考虑自

8、旋对氢原子当Mr确定后对应的状态数 为：A. 1；B. 2；C.21+1； D. n27 .单个f电子总角动量量子数的可能值为：A.j =3,2J0； B .j=3； C.j= 7/2 , 5/2; D.j= 5/2 ,7/228 .单个d电子的总角动量投影的可能值为：A.2力，3力； B.3力，4力； C.方， 力； D.力3/2,力5/2.2229,已知一个价电子的1 = l,s = l/2,试由nl=*+n求m1的可能值:A .3/2,1/2 ,1/243/2 ;B. 3/2 ,1/2 ,1/2, -1/2 尸 1/2,3/2;C .3/2,172 ,0,7/2, -3/2;D. 3/2

9、,1/2 ,1/2 ,0,7/2, -172,-3/2;30 .锂原子主线系的谱线在不考虑精细结构时，其波数公式的正确表达式应为：A.C = 3S-nP； B. F = nPf2S; c. C = 2SfnP; D. v = iiP-3S31 .锂原子从3P态向基态跃迁时，产生多少条被选择定则允许的谱线（不考虑精细结构和考虑2精细结构两种情况）？A.1条，3条： B.3条，5条：C.4条，8条：D.6条，12条32 .已知锂原子光谱主线系最长波长为6707埃，轴线系线系限波长为3519埃，则Li原子的电 离电势为：A. 5.38V；B.1.85V；C.3.53V；D.9.14V33 .碱金属原

10、子能级的双重结构是由丁下列哪一项产生：A.相对论效应：B.原子实的极化；C.价电子的轨道贯穿；D.价电子的自旋一轨道相互作用34 .产生钠的两条黄谱线的跃迁是：A.Pi/2*2Si/2 , 2P3/2*2Si/2 ；B/Si/2*节1/2,为1/2f 2P3/2 ：C. 2D3/2-2P1/21 2D3/2-*2P3/2；DD3/2-2Pl/2 , 2D3/2-*2P3/235 .若已知K钾原子共振线（主线系的笫一条）双重成分的波长等于7698.98埃和7664.9埃,则该原 子4P能级的裂距为多少eV?A.7.4X102;B.7.4X10-3;C .7.4 X10-4; D .7.4 X10

11、536 .碱金属原子光谱楮细结构形成的根本物理原因：A.电子自旋的存在；B观察仪器分辨率的提高；C.选择定则的提出；D.轨道角动量的量子化37 .已知钠光谱的主线系的第一条谱线由入户5890埃和入2=5896埃的双线组成，则笫二辅线系极限 的双线间距（以电子伏特为单位）：A.0；B.2.14X103;C.2.07X103;D.3.42xl0-238 .考虑电子自旋，碱金属原子光谱中每一条谱线分裂成两条且两条线的间隔随波数增加而减少 的是什么线系？A.主线系；B.锐线系；C.漫线系；D.基线系39 .如果1是单电子原子中电子的轨道角动量量子数，则跃迁选择定则为：A.A1 = 0; B. Al =

12、 0或1;C. Al = l; D. Al = l40 .碱金属原子的价电子处丁 n=3, 1=1的状态，其精细结构的状态符号应为：A -3-Si/2-3S3/2?B.3P1/2.3P3/2； C .3Pi/2.3P3/2； D .3D3/2.3D5/241 .对碱金属原子的精细结构/Ss a2Pw, 3t八4;R,九224/7这些状态中可能存:在的是：A.l2S1/2,32D5/2,42F5/2； B.12S1/2,12Pi/2, 42F5/2； C.l2P1/2,32D5/2,22D3/2； D.32D5/2,42F5/2,22D3/242 .钠原子由nS跃迁到3P态和由11D跃迁到3P态

13、产生的谱线分别属T：A.第一辅线系和基线系；B.柏格曼系和锐线系；C.主线系和第一辅线系；D.第二辅线系和漫线系43 .d电子的总角动量取值可能为：、V35 .厉* 九三一方;44 .氮原子由状态is2P 3P” 0向Is2s 3sl跃迁，可产生的谱线条数为：A.0；B.2；C.3；D.145 .氮原子由状态is3d 3口3,2,1向Is2P3P2,lo跃迁时可产生的谱线条数为:A.3；B.4；C.6；D.546 .卜列原子状态中哪一个是氢原子的基态？A/Pi；B-Pi； C?Si；D.七。；47 .氮原子的电子组态为n】sn史则可能的原子态：A.由n不确定不能给出确定的J值，不能决定原子态：

14、3B.为 nipn2s -2,1,0 和2s D；c由丁违背泡利原理只存单态不存在三重态：D.为 Hip112s 3P2,L0 和IlipUzSb48 . C离子由2s3p 3P“0到2s3s 3sl两能级的跃迁，可产生儿条光谱线？A.6条； B. 3条； C. 2条； D,1条.49 .氮原子有单态和三重态，但Isis3sl并不存在，其原因是：A.因为自旋为1/2,1 1=12=0故J=l/2;B.泡利不相容原理限制了 lsls3s】的存在；C.因为三重:态能量最低的是1s2s3S1；D.因为Isis3sl和Is2s3sl是简并态50 .若某原子的两个价电子处于2s2p组态，利用L-S耦合可

15、得到其原子态的个数是:A.l；B.3;C.4;D.6.51 .七3/2态的匚值是：A.2力2；B.3方2；C.-3 h 2;D.2力252 .一个p电子与一个s电子在L-S耦合下可能有原子态为： A?P0,i,2, 3Si ； B .3P0,i,2 , & C/Pi, 3p0 12 ；D.3sl ,1P】53 .设原子的两个价电子是p电子和d电子，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；54 .电子组态2p4d所形成的可能原子态有：A.】P P F F； B.】P 】F 3P 3d 3F;C. 3F 】F;D?S 4 3s 3P 55 .被(Be)原

16、子若处于笫-激发态，则其电子组态：A.2s2s；B.2s3p： C.ls2p; D.2s2p56 .若镁原子处于基态，它的电子组态应为：A. 2s2s ； B.2s2p ； C.3s3s ；D.3s3P57 .今有电子组态ls2p,lslp.2d3p,3P3s,试判断下列哪些电子组态是可以存在的: A.ls2p Jslp ；B.ls2p,2d3P ；C,2d3p,2P3s ；D.ls2p,3P3s58 .电子组态Is2P所构成的原子态应为：Als2p】Pi , Is2P3p i 0；B.lsZpo ,ls2p3Si；ClsZpo, ls2pVi, Is2P3sl, Is2P3P2io；D.ls

17、2p1S0,ls2p1Pi59 .判断下列各谱项中那个谱项不可能存在：A?F2； B.4Ps/i, C/F7/2； D/Di/260 .试判断原子态：lsls3Sis2P3P2,ls2p】Di, 2s2P3P?中下列哪组是可能存在的？A. lsls3SiIs2P3P22s2P3P2:B.Is2P3P2ls2p】Di；C. Is2P3P22s2P3P2；D.lsls3sl2s2P3P2ls2p】Di61 .钙原子的能级应该有儿重结构？A.双重； B.一、三重；C.二、四重； D.单重62 .在正常塞曼效应中，沿磁场方向观察时将看到儿条谱线：D.3（g=2 / 3）是V2V2C c B :D. .

18、 /R A. 0；B.1 ；C.2；63 .B原子态Tid对应的有效磁矩62A. Ab ; B. /B ;64 .在迪外磁场中原子的附加能量W除正比丁 B之外，同原子状态有关的因素有: A.朗德因子和玻尔磁子；B.磁量子数、朗德因子；4C.朗德因子、磷量子数Ml和Mj ； D.磁母子数Ml和Ms65 .塞变效应中观测到的乃和b成分，分别对应的选择定则为：A： AMj =1(。)：0()；B. AMj =-l(;r);+l(cr)；AMj =0 时不出现;C. AM； = 0(cr) , AM； =1(-T)： D. AML = l(cr);AMS = O(-T)66 .若原子处于和2ss态,试

19、求它们的朗德因子g值：A. 1 和 2/3；B.2 和 2/3；C.1 和 4/3；D.1 和 267 .由朗德因子公式,当1=5,阜0时，可得g值:A. 2；B.l：C.3/2；D.3/468 .由朗德因子公式当L=0但SW0时，可得g值：A. 1：B.l/2；C.3；D.269 .某原子处丁-4D1/2态，若将其放丁弱磁场中，则能级分裂为：A. 2个； B.9个；C.不分裂；D.4个70 .判断处在弱磁场中,下列原子态的子能级数那一个是正确的：分裂为2个；B.p分裂为3个；C.2F5分裂为7个；D.02分裂为4个71 .如果原子处于2P3/2态，将它置于弱外磁场中时，它对应能级应分裂为：A

20、.3 个； B.2 个： C.4 个： D.5 个72 .态2的能级在磁感应强度3的弱磁场中分裂多少子能级？A.3 个；B.5 个；C.2 个；D.4 个73 .钠黄光D2线对应着32P32-3为1/2态的跃迁，把钠光源置于弱磁场中漕线将如何分裂：A.3 条：B.6 条：C.4 条：D.8 条74 .碱金属原子漫线系的笫一条精细结构光谱线63小一耳2)在磁场中发生塞曼效应，光谱线发生 分裂,沿磁场方向拍摄到的光谱线条数为A3 条；B.6 条； C.4 条： D.9 条75 .元素周期表中，下列描述正确的：A.同周期各元素的性质和同族元素的性质基本相同：B.同周期各元素的性质不同，同族各元素的性

21、质基本相同C.同周期各元素的性质基本相同，同族各元素的性质不同D.同周期的各元素和同族的各元素性质都不同76 .当主量子数n=l,2,3,4,5,6时，用字母表示壳层依次为：A.K、L、M、0、N、P； B.K、L、M、N、0、P；C.K、L、M、0、P、N； D.K、M、L、N、0、P；77 .下列哪一个元素其最外层电子具有最小电离能？A.氟(Z = 9 )； B.M(Z = 1 0 )： C.钠(Z = 1 1 )； D.镁(Z = 1 2 )78 .在原子壳层结构中，当1=0, 1, 2, 3,时，如果用符号表示各次壳层，依次用下列字 母表示：A.s,p,d,g,f,h.B.s,p,d,

22、f,h,g.C.s,p,d,f,g,h.D.s,p,d,h,f,g.79 .周期表中对K、L、M、N主壳层所能填充的最大电子数依次为：A.2,8, 1 8,3 2； B .2,8,1 8,1 8 ：C .2,8,10,1 8 ； D .2,8,8,1 8。80 .按泡利原理，主量子数n确定后可有多少个状态？5A .n2; B .2(21 +1);C.2j+1;D.2n281 .氮(Z = 1 8 )原子基态的电子组态及原子态是：A.ls22s22p63ps o；B.Is22s22P6 2P63ds 3PoC.Is22522P63s23P6 七。； D. ls22s22p63p43d2 2Dm8

23、2 .有一原子，n=l,2,3的壳层填满，4s支壳层也填满，4P支壳层填了一半，则该元素是：A .Br(Z=35); B .Rr(Z=36); C .V(Z=23); D .As(Z=33)83 .笈原子的电子组态为is22s22P6,根据壳层结构可以判断笈原子基态为：A.1 P 1；B.3 S 1； C .* S o； D.3 P o .84 .伦琴连续光谱有一个短波限入皿，它与：A.对阴极材料有关；B.对阴极材料和入射电子能量有关；C .对阴极材料无关，与入射电子能量有关；D.对阴极材料和入射电子能量无关.85 .原子发射伦琴射线标识谱的条件是：A.原子外层电子被激发；B.原子外层电子被电

24、离；C.原子内层电子被移走；D.原子中电子自旋一轨道作用很强.86 .原子核的人小同原子的人小相比，其R核/R宗的数量级应为：A. 105；B.103；C.10*3；D.10-587 .试估计核密度是多少数量级(Kg/1/)?A.10；B.1012 ； C. 1017 ； D. 1014 ；88 .核外电子的总角动量Pj 二几方，原子核的总角动量P二屈方，则原子的总角动量PF = JF(F + 1，其中F为原子的总角动量量子数，其取值为A.4,3,2,1;B.3,2,1;C.2,l,0,l,2;D.5,4,3,2,189 .已知钠原子核23Na基态的核自旋为1=3/2,因此钠原子基态32sl也

25、能级的超精细结构为A.2 个；B.4 个； C. 3 个；D. 5 个90 .若电子总角动量量子数产1/2,原子核H旋角动量量子数1=3/2,则原子总角动量量子数R 的取值个数为A.4 个；B. 3 个；C. 1 个；D.2 个91 .笊核每个核子的平均结合能为LllMeV,氮核每个核子的平均结合能为7.07 MeV.有两个笊 核结合成一个氮核时A.放出能量23. 84 MeV;B.吸收能量23. 84 MeV;C.放出能量26. 06 MeV;D.吸收能量5. 96 MeV,92 .己知中子和氢原子的质量分别为1. 008665u和1. 007825u,则%的结合能为A. 17. 6 MeV

26、： B. 8. 5 MeV ； C. 200 MeV： D. 92 MeV .93 .放射性原子核衰变的基本规律是N = NeTt,式中n代表的物理意义是A.t时刻衰变掉的核数；B. t=O时刻的核数；C. t时刻尚未衰变的核数；D.t时刻子核的数目.94 .己知某放射性核素的半衰期为2年，经8年衰变掉的核数目是尚存的A.5 倍；B. 10 倍； C. 15 倍； D.20 倍.95针转Th的半衰期近似为25天,如果将24克Th贮藏150天,则针的数量将存留多少克？A. 0. 375：B. 0. 960：C. 2. 578：6D. 12.96 .天然放射性铀系的始祖元素是瞪u,最后该系形成稳定

27、的核是于Pb,那么铀系共经过多少次 a衰变和P衰变？A. 5010； B. 8 8； C. 2010； D. 8 6.97 .发生。一衰变的条件是A.M(A,Z)M(A,Z- 1)+叫：B.M(A,Z)M(A,Z+ 1)+2叫：C. M(A,Z)M(A,Z-1); D. M(A,Z)M(A,Z- 1)+211 98.发生丁衰变的条件是A.M(A,Z)M(A,Z+ 1)+叽：B.M(A,Z)M(A,Z+ 1) 一 叫：C.M(A,Z)M(A,Z+1);D.M(A,Z)M(A,Z+1) + 211.99 .在衰变中可伴随产生x射线和俄歇电子的有：A.。； B.K俘获； C.p+和K俘获 D.p-1

28、00 .在核反应中，为 a.17o；b.17f；C.18O； D.1SN.101 .核力具有以下性质：A.饱和性、短程性；B.与电荷有关；C.仅仅是有心力；D串子是核力场中的量子.二.简答题：1 .为什么通常总把氢原子中电子状态能僦作为整个氢原子的状态能量？2 .为什么氢原子能级,随着能量的增加,越来越密？3 .处于 n=3的激发态的氢原子可能产生多少条谱线？(不考虑精细结构)4 .要确定一个原子的状态，需要哪些量子数？5 .波函数满足标准条件是什么？写出波函数的归一化条件.6 .当中子和光子的波长相同时，它们的动量和总能量是否相同？为什么？7 .为什么碱金属原子的S能级不分裂？ P.D,F,

29、G,态分裂为两层？8 .什么叫原子实？碱金属原子的价电子的运动有何特点？它给原子的能级带来什么影响？9 .碱金属原子的能级或光谱项与氢(或类氢)原子有何不同？这是什么原因引起的？10 . L-S耦介的某原子的激发态电子组态是2p3p,可能形成哪些原子态？若相应的能级顺序符 合一般规律，应如何排列？11 .汞原子有两个价电子，基态电子组态为6s6s若其中一个电子被激发到7s态(中间有6p态) 由此形成的激发态向低能级跃迁时有多少种可能的光谱跃迁？画出能级跃迁图.12 .什么叫电子组态？为什么电子组态确定后，原子的状态还会有若干个？13 .什么叫L-S耦合？什么叫j-j耦合？它们反映了原子内部什么

30、性质的相互作用？14 .什么叫同科电子？什么叫亚稳态？15 .在什么条件下朗德g因子的值为1或2?16 .外磁场对原子作用引起的附加能量与那些物理搔有关？什么叫磁能级的裂距？17 .史特恩-盖拉赫实验证实了原子的那些性质？18 .写出被原子基态、第一激发态电子组态及相应原子态。.19 .分别写出碳原子和我原子基态的电子组态和原子态.20 .电子在原子内填充壳层时，所遵循的基本原理是什么？21 .原子的3d支壳层按泡利原理一共可以填多少电子？为什么？722 .何谓衰变常数、半衰期、平均寿命、放射性强度？放射性核素的衰变规律如何？23 . a衰变和B衰变三种产生的条件是什么？24 .在核素：。中，

31、属丁同位素有哪些；同中子素的有哪些；同量异位素的有哪些？25 .原子核的结构模型有哪些？三.计算题：1 .用光照射使处丁基态的氢原子激发，受激发的氢原子向低能级跃迁时可能发出10条谱线.问: 入射光的能量为多少？其中波长最长的一条谱线的波长为多少？ （hc=12400eV-A）2 .计算氢原子中电子从量子数为n的状态跃迁到-I的状态时所发出谱线的频率.3.试计算氢原子光谱线赖曼系、巴尔末系和帕邢系的波长范围（即求出每个线系的最短波长和最长 波长的值）。3.试画出1 = 2时电子轨道角动量：在磁场中空间量子化示意图，并标出电子轨道角动量在外磁场 方向z的投影的各种可能值.4 .若一个电子的动能等

32、于它的静止能量，试求：L该电子速度为多大？ 2.其相应的德布罗意波长是 多少？5 .计算宽度为1埃的无限深势阱中，n=l. 2、3、10、问各能态电子的能量。6 .锂原子的基态光谱项值T2s=434846，若已知宜接跃迁3Pt3s产生波长为3233埃的谱线.试问当 被激发原子由3P态到2S态时还会产生哪些谱线？（不考虑精细结构）7.锂原子的基态是2S,当处丁- 3D激发态的锂原子向低能级跃迁时，可能产生几条谱线（不考 虑精细结构）？这些谱线中哪些属于你知道的谱线系的？同时写出所属谱线系的名称及波数表达式. 试画出有关的能级跃迁图，在图中标出各能级的光谱项符号，并用箭头都标出各种可能的跃迁.8.

33、已知锂原子基态的光谱项T2s =43484cniZ共振线（即主线系第一条谱线）波长为6707 A。试计 算锂原子的电离电势和第一激发电势。9 .已知某碱金属原子中的价电子从3d态跃迁到3 P态，考虑精细结构，画出全部可能发生的 跃迁。10 . （3）已知镁原子（Z=12）是二价原子，它符合LS耦合，问由价电子组态3s4p直接跃迁到 3s3s有多少种辐射跃迁？用原子态符号表示这些可能的跃迁，并画出能级跃迁图。11 .对丁-S=l/2和L=2,计算口8的可能值。12 .按LS耦介，下列电子组态可能形成哪些原子态2P3s, 2P3p, 3s4d13 .分析4Dm态在外磁场中的分裂情况.14 .氮原子

34、从七2一8跃迁的谱线波长为6678.1埃，（1）平行于磁场方向观察到儿条谱线？偏振 情况如何？（2）垂内于磁场方向观察到儿条谱线？偏振情况如何？（3）”出跃迁选择定则，词出相应 跃迁图.15 .锂原子漫线系的一条线（32D3/2-22Plt）在弱磁场中将分裂成多少条谱线？并作出相应的能级 跃迁图16 .钠的32Pl/2-32S1/2跃迁产生波长为5896A的谐线，求在强度为L5T的磁场中波长的变化 值.17 .某x射线管发出的连续X光谱的最短波长0.00124A试问它的工作电压为多少？（2）实验测出某元素的Ka X射线的波长为0. 01935A求该元素的原子序数。18 .已知机(Z=23)的K

35、线系主线与它的短波限的波长差为0. 0024A,求矶原子的L电子的结合能。19 .如果开始时放射性物质中含有1克23t，则经过两万年，还有多少未衰变的23u?那时它的 放射性强度是多少？产十的半衰期为2.48X1()5年)20 .14C的半衰期为5500年，写出14C的衰变方程.如果生物体死后就再没有14C进入体内，现 在测得一棵死树的Me放射性强度为活树的1/3,试估算该树已死了多少年？21 .已知铀的普通同位素2381)通过发射a粒子而衰变,半衰期为T=4. 5X普9年(即1.47X1017 秒)求1.衰变常数义22 .已知60co有放射性，其半衰期T=5.32年,求它的衰变常数,和平均寿

36、命。23 . lmg238u每分钟放出740个a粒子，求它的放射性活度为多少 Ci (微居里)半衰期为多 少年？24 .试计算下列核反应的反应能 (l)cr+14N17O+p (2)p+9Be6Li + a习题参考答案一、选择题:15： CCCCB610： DDABA1115：BACCC1620： CBBAB2125：BBCDA2630：BDDAB3135：CADAB36-40：ABACC4145：ADACD4650：DDBBC5155：DCCBD5660：CDADC6165：BCABA6670：DCDAB7175：CBBBB76-80：BCCAD8185：CDCCC86-90：DCDAD91

37、95：ADCCA96101：DDCBAA二.简答题：1 .答：因为氢原子只有一个电子，除了一个价电子就只剩下原子核，若不考虑原子核的运动，电子 状态就可表示整个原子的状态。42 .答：因为根据玻尔理论，En=*：或 =耳二,各能级的能量与1成反比，所2(4飞)一肩？ir)n +1以各能级的能量差为AEoc：7,随着n的增加，AE越来越小。即能级越来越密。n2(n + l)3 .答：因为氢原子的基态在n=l,且对于3,虽然有分裂的能级：3S、3P、3D,但是 三者分裂非常小，故从3的激发态向低能态跃迁有如下三条可能的谱线：n=3 -n=2； 11=3 n=l； n=2 n=l4 .答：要确定一个

38、原子的状态，需要如下四个量子数：主量子数n、角量子数1、磁量子数可、H13旋磁量子数5 .答：波函数满足标准条件是：单值、有限、连续。波函数的归一化条件：粒子2在整个空间出现的概率必为L即1JJdx=l6 .答：当中子和光子的波长相同时，它们的动量相同，但总能最不相同。因为它们的波长相同，根据公式：p = -,可知动量相同。但是在能量方面；中子：E = JpZ、叫2c4 = &/ + 叫2c4c而光子的静止质量为0,故E = h。7 .答：山于门旋一凯道相互作用，引起附加能量AE使得碱金属原子能级分裂。对于S能级：1=0, s = 1, j=l + s, l s0J只能取j = ；,不能取j=

39、g,故S能级不分裂。但对于IwO时，j 有两个可能值，）=1 +1和上二1一1。所以P、D、F.能级分裂为双层。228 .答：在碱金屈原子中，除了容易电离的那个最外层的价电子外，其余的内层电子与原子核形成比 较牢固的整体，称之为原子实。碱金属原子的价电子除了受原子核的作用外，还要受其他内层电子的作用。可能引起原子实的极化 和轨道贯穿，这样会使得原子能级降低。9 .答：碱金属原子的能级与氢（或类氢）原子比较：当主量子数n相同时，碱金属原子能级低于H 原子能级，而且1值越小的能级低的程度越大；碱金属原子的能级“自己比较”，当上量子数相同时, 1值越小其能级越低，不同的原子，相同主量子数，原子实越大

40、，其能级就越低。H原子的光谱项:w、 Z R RT(n) = -= if irZ,=l7 R R碱金属原子的光谱项：T（n） = = Z1ir n -能级降低主要是由原子实的极化和轨道贯穿引起的。10 .答：LS耦介的某原子的激发态电子组态是2P3p,可能形成原子态:SJp；1, 3sl,3%。,3口3若相应的能级顺序符合一般规律，按照洪特定则应排列：S ? lD2 3sl 3P2 34 3为 3口3 3111 .答：基态电子组态为6s6s时，原子态：对。激发态6s7s时，原子态：吆。3、中间态6s6p时,原子态:，3P210因此激发态向低能级跃迁时有5种可能的光谱跃迁312 .答：当某原子处

41、某个状态，此时电子n取某值时的状态。如He原子处于基态时，两个价电子 都处在1s态，两个电子状态的组合用Isis或1s?来表示。原子中各电子状态的这种组合称为电子组 态。当虫子组态确定后，山于每个电子都有自己的轨道角动量和自旋角动量，角动量与角动量之间 相互耦合，就会组成不同的原子态。13 . L-S耦合：两个电子的凯道运动之间相互作用和自旋运动之间相互作用都比较强，此时，两个 电子的轨道角动量先耦合成一个轨道总角动量，即+ l = 同样两个电子的自旋角动量耦介成的臼旋总角动量，即S + S2 = S ,然后轨道总角动量和H旋总角动显耦介成总角动量，即L+ S = J , 这种耦合方式称为L-

42、S耦合。j-j耦合：电子的轨道运动与自己的自旋运动之间相互作用比较强，此时电子的轨道角动量和自旋 角动最先合成各自的总角动量，jpl2 + S2 = j2,然后两个电子的总角动量乂耦合成原子的总角动量，即1 +j2 = J ,这种耦合方式称为jj耦合。它们反映了原子内部门旋与轨道的相互作用。14 .答：主帚子数和角揖子数nJ都相同的电子称为同科电子。氮原子的了低能态（基态）IslsX，次低能态Is2s它是三重态的最低能态。处于 152s3sl态 的电子不能通过发射光子而而跃迁回到基态，因为这种跃迁不满足选择定则$ = （）,所以电子处了 这种状态是比较稳定的，这种激发态称为亚稳态。15 .答：

43、当只考虑轨道角动量时，j=l则朗德g因子的值为1当只考虑IH旋角动量时，j = s则朗德g因子的值为216 .答：外磁场对原子作用引起的附加能量与mj,&，4B，B 物理量有关。在外磁场的作用卜，磁矩与外磁场的耦合耦合使得每个能级都会分裂，分裂后的能级之间有能量差, 这种能量差称为磁能级的裂距。17 .答：史特恩-盖拉赫实验证实了原子：（1）空间量子化(2)电子自旋假设的正确，而且S = %,(3)电子自旋磁矩数值的正确,4.Z =B，g. =218 .答：被原子基态电子组态及相应原子态：1s22s2 对。第一激发态电子组态及相应原子态：.Is22s2P19 .答：碳原子基态的电子组态和原子态

44、：Is22s22P23Po辆原子基态的电子组态和原子态：Is22s22P63s23P6吆020 .答：电子在原子内填充壳层时，所遵循的基本原理：泡利不相容原理和能量最小原理。21 .答：原子的3d支壳层按泡利原理一共可以填10个电子，因为对丁支壳层1 = 2,根据公式 =2(21 + 1), N1=10o22 .答：衰变常数：一个原子核在单位时间内发生衰变的概率，用表示。半衰期：放射性核素衰变其原有核数一半所需时间，用工表示平均寿命：指每个原子核衰变前存在的时间的平均值放射性强度：指一个放射源，在单位时间内发生的核衰变次数。放射性核素的袁变规律：N = Ne”23 .答：。衰变产生的条件：Mx

45、(Z, A) MY(Z - 2, A- 4) + MHe/T衰变产生的条件：Mx(Z,A)My(Z + 1,A)/T产生的条件：Mx(Z,A)My(Z 1,R + 2叫W电子俘获(EC)产生的条件：Mx(Z,A)-My(Z-1,A)T列为第i层电子在原子中的结合c-能。24 .答：在核素;属于同位素有；汨e,；He 酒 &,黑同中子素的有；/3,料，f同量异位素的有;He,:H#3, 7代 t, 7K25 .原子核的结构模型有：费米气体模型、液滴模型、壳层模型、集体模型。三.计算题：1 .解：已知：受激发的氢原子向低能级跃迁时可能发出10条谱线, 可知：被激发到11=5根据 AE = -hcR(3 - 4)=13.056eV 5- ?由*）可知波长最长的一条是从n=2往n=l跃迁171=r(1_1)=2rA I2 224A = 3R用光照射使处于基态的氢原子激发，受激发的氢原子向低能级跃迁时可能发出io条谱线.问: 入射光的能量为多少？其中波长最长的-条谱线的波长为多少？ （hc=12400eV-A）2 .计算氢原子中电子从量子数为n的状态跃迁到hT的状态时所发出谱线的频率.3 .试计算氯原子光谱线赖曼系、巴