原子物理 物理面试 提问 简答题问题和答案
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原子核物理试题及答案一、选择题1. 原子核由什么粒子组成?A. 电子B. 质子和中子C. 质子和电子D. 中子和电子答案:B2. 放射性衰变过程中,原子核的哪种性质会发生变化?A. 质量数B. 电荷数C. 核外电子数D. 核内质子数答案:A3. 下列哪种粒子的发现证实了原子核内部结构的存在?A. α粒子B. β粒子C. γ射线D. X射线答案:A4. 原子核的稳定性与哪种因素有关?A. 质子数B. 中子数C. 质子数与中子数的比例D. 核外电子数答案:C5. 原子核的结合能与哪种因素有关?A. 原子核的质量B. 原子核的电荷数C. 原子核的体积D. 原子核的表面答案:A二、填空题1. 原子核的组成粒子中,带正电的是______,带负电的是______。
答案:质子;电子2. 放射性同位素的半衰期是指放射性物质的原子核数量减少到原来的______所需的时间。
答案:一半3. 原子核的结合能与原子核的质量亏损有关,质量亏损越大,结合能______。
答案:越大4. 核裂变是指重原子核在吸收中子后,分裂成两个或多个较轻原子核的过程,同时释放出大量的______。
答案:能量5. 核聚变是指轻原子核在高温高压下结合成更重的原子核的过程,同时释放出______。
答案:能量三、简答题1. 请简述原子核的组成及其性质。
答案:原子核由质子和中子组成,质子带正电,中子不带电。
原子核的性质包括质量数、电荷数、结合能等。
2. 放射性衰变有哪几种类型?请分别简述其特点。
答案:放射性衰变主要有α衰变、β衰变和γ衰变三种类型。
α衰变是原子核放出α粒子(由两个质子和两个中子组成)的过程,导致原子核质量数减少4,电荷数减少2;β衰变是原子核内的一个中子转变为一个质子和一个电子,电子被放出,导致原子核电荷数增加1;γ射线是原子核在能量状态变化时放出的高能光子,不改变原子核的质量数和电荷数。
3. 核裂变和核聚变有何不同?答案:核裂变是重原子核在吸收中子后分裂成两个或多个较轻原子核的过程,释放出能量;核聚变是轻原子核在高温高压下结合成更重的原子核的过程,也释放出能量。
原子物理学考试试题及答案一、选择题1. 原子的最内层电子称为:A. 价电子B. 建筑电子C. 寄生电子D. 核电子答案:D2. 原子核由以下粒子组成:A. 质子和中子B. 质子和电子C. 电子和中子D. 电子和反电子答案:A3. 处于激发态的原子能通过放射射线来跃迁到基态,这种现象称为:A. 加速B. 衰变C. 俘获D. 减速答案:B4. 质子和中子的总数称为:A. 元数B. 核数C. 溶液D. 中性答案:B5. 薛定谔方程用于描述:A. 电子的运动B. 质子的运动C. 中子的运动D. 原子核的运动答案:A二、填空题1. 波尔模型中,电子在不同能级之间跃迁所产生的谱线称为________。
答案:光谱线2. 在原子核中不存在电子,否则将引起能量的________。
答案:不稳定3. 原子核的质子数称为原子的________。
答案:原子序数4. 核力是一种____________,它使质子和中子相互_________。
答案:强相互作用力,吸引5. 电子云代表了电子在空间中的________分布。
答案:概率三、简答题1. 什么是原子物理学?答案:原子物理学是研究原子及其结构、性质、相互作用原理以及与辐射的相互作用等的学科。
它主要探索原子的构成、原子核内的粒子、原子的能级结构、原子的光谱以及原子的物理性质等方面的知识。
2. 描述一下半导体材料的能带结构。
答案:半导体材料的能带结构是介于导体和绝缘体之间的一种情况。
它具有价带和导带两个能带,两者之间由能隙分隔。
在室温下,半导体材料的价带通常都被电子占满,而导带中几乎没有电子。
当外加电场或光照射时,价带中的电子可以跃迁到导带中,从而形成电流。
3. 解释原子的放射性衰变现象。
答案:原子的放射性衰变是指具有不稳定原子核的放射性同位素经过一系列放射性衰变过程,最终转化为稳定同位素的现象。
衰变过程中放出的射线包括α粒子、β粒子和γ射线。
这种衰变过程是由于原子核内部的质子和中子的改变导致了核内部的不稳定性,从而通过释放射线来恢复稳定。
原子物理核力试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 核力是哪种类型的力?A. 万有引力B. 电磁力C. 核力D. 弱相互作用力答案:C2. 核力的作用范围通常在什么距离?A. 10^-10 mB. 10^-15 mC. 10^-20 mD. 10^-25 m答案:B3. 核力的特点是?A. 长程力B. 短程力C. 与距离无关D. 随距离增加而增强答案:B4. 核力在哪个方向上最强?A. 同向B. 反向C. 垂直D. 任意方向5. 核力是由哪种粒子传递的?A. 光子B. 胶子C. 介子D. 重子答案:C6. 核力对哪种粒子间的相互作用影响最大?A. 电子B. 质子C. 中子D. 质子和中子答案:D7. 核力在原子核中的作用是什么?A. 维持原子核的稳定B. 使原子核分裂C. 使原子核膨胀D. 使原子核收缩答案:A8. 核力的强度与哪种因素有关?A. 核子的质量B. 核子的电荷C. 核子的自旋D. 核子的动量答案:C9. 核力的对称性是什么?B. 反对称C. 部分对称D. 部分反对称答案:B10. 核力的发现对物理学的发展有何影响?A. 没有影响B. 促进了量子力学的发展C. 促进了相对论的发展D. 促进了粒子物理学的发展答案:D二、填空题(每空1分,共10分)1. 核力是一种______力,它在原子核尺度上起作用。
答案:短程2. 核力的传递粒子是______,它们通过交换来实现核力的作用。
答案:介子3. 核力在原子核中的作用是______原子核的稳定。
答案:维持4. 核力的强度与核子的______有关,这与核力的对称性有关。
答案:自旋5. 核力的发现对______的发展产生了重要影响。
答案:粒子物理学三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述核力与电磁力的主要区别。
答案:核力是短程力,主要在原子核尺度上起作用,而电磁力是长程力,作用范围广泛。
核力在原子核中维持核子间的结合,而电磁力则在原子和分子尺度上起作用,影响电子的运动。
研究生复试原子物理试题1.什么是玻尔半径?2.玻尔理论有那些假设?3.电子组态为3p3d的电子发生LS耦合,可能形成多少种情况?4.戴维孙---革末实验的物理意义是什么?5.以氢原子为例说明什么是激发电势?什么是电离能?6.为什么元素的化学性质具有周期性?7.举例说明什么是某射线的标识谱?8.原子的抗磁性产生的机理是什么?9.分子纯振动谱线和纯转动谱线出现在光谱的什么区域?二计算题1.已知NA原子主线系第一条谱线是由波长分别是589.6NM,684.5NM的双线组成,求该原子的3P原子态的自然裂距。
2.静止的电子分别经100伏和100万伏的电场加速,求其德布罗意波长各是多少。
3.氦的一价离子可以当作类氢离子处理,试确定其基态能量。
并计算该离子跃迁时发出的最短波长和共振态波长。
4.在卢瑟福散射实验中若使用的a粒子动能为10四次方ev,轰击金靶时,观察到接近180度的散射粒子由此可以推断金的原子核半半径是多少。
(金原子序数为70,原子量为170)5.任意给出一种估算原子半径的方法。
并估算出原子半径的数量级。
2022年原子物理学研究生入学复试试题一.简答题:(共40分)1.(本题8分)简述史特恩-盖拉赫实验原理与实验结论.2.(本题8分)质量为其静止质量二倍的粒子,其运动速度为多少?3.(本题8分)简述戴维逊革未试验的原理及其物理意义。
4.(本题8分)简金属原子光谱中主线系和第二辅线系光谱的精细结构有什么特点?5.(本题8分)什么是拉曼组合散射?二.填空题(本题20分) 1(本题4分)某加速器将电子加速到能量E=2某106ev,该电子的动能Ek=_ev.2.(本题4分)令λc=h/(mec)(称为电子的康普顿波长,其中me为电子静止质量,c为真空中光速,h为普让可常量).当电子的动能等于它的静止能量时,他的德布罗意波长是λ=_λc.3.(本题4分)设描述微观粒子运动的波函数为Ψ则ΨΨ某表示需满足的条件是__;其归一化条件是__.4.(本题4分)在电子单缝衍射实验中,若缝宽为a=0.1nm,电子束垂直射在单缝面上,则衍射的电子横向动量的最小不确定量5.(本题4分)强度为I的某射线,在某种媒质中传播0.5米强度衰减一半,该媒质的吸收系数为三计算题(本题40)1(本题10)电子和正电子可以构成电子偶素。
原⼦物理物理⾯试提问简答题问题和答案第⼀章卢瑟福模型1. 19世界经典物理学出现哪些⽆法解决的⽭盾答案:⼀个是迈克尔逊—莫雷实验测定的光速不变,这与以太说⽭盾;⼆是⿊体辐射实验不能⽤能量均分原理来解释. 光电效应、原⼦的光谱固体在低温下的⽐热原⼦的稳定性问题2. 为什么卢瑟福散射理论只适⽤于⼤⾓度散射?答案:⼩⾓度意味着⼤的碰撞参数,此时,⼀般来说,核外电⼦的作⽤就不能忽略。
在b 到达原⼦⼤⼩时,由于原⼦呈中性,库仑散射就根本不会发⽣。
因此,在⼩⾓度时,不考虑核外电⼦屏蔽效应的卢瑟福公式不再正确因为卢瑟福散射理论是在⼀次散射的假设下进⾏的,α粒⼦通过⾦属箔,经过了很多原⼦核附近,实际上是进⾏的多次散射,观察到的⼤⾓散射实际是⼀次⼤⾓散射与多次⼩⾓散射共同作⽤的,多次⼩⾓散射每个⽅向的概率相等,故可以抵消,因此⼤⾓散射是⼩⾓散射可以不计,⼀次散射理论成⽴。
但是观察到的⼩⾓是多次⼩⾓散射的共同作⽤的,哪⼀个⼩⾓也不能忽略,所以⼀次散射理论失效,也即卢瑟福散射只适⽤于⼤⾓散射。
第⼆章波尔模型1. 什么是玻尔半径?2110024 5.2910e a me m c πεα-==≈?h h 答案:尔半径是以氢原⼦为模型提出的,因为外层只有⼀个电⼦,玻尔半径就定义为从原⼦核到外⾯那个电⼦可以运⾏的轨道的距离。
氢原⼦核外电⼦基态轨道的半径就是波尔半径是53pm(10负12次⽅⽶)波尔半径是氢原⼦中电⼦的最⼩轨道半径2. 玻尔的氢原⼦理论(玻尔理论有那些假设?)答案:1.定态假设:电⼦在原⼦核库仑引⼒作⽤下,按经典⼒学规律,沿圆形轨道运动,且不向外辐射电磁波,因⽽原⼦处于稳定状态或定态,其能量或能级保持不变。
2.频率假设:当原⼦从能量为某值定态跃迁到能量为另⼀值的定态时,就要吸收或放出⼀个光⼦。
这个假设很好的解释了原⼦光谱问题。
3.轨道⾓动量量⼦化假设:电⼦绕核运动的⾓动量,必须是普朗克常量的整数倍。
这个假设⽤于判定哪些轨道是允许的。
一、选择题1.如果用相同动能的质子和氘核同金箔正碰,那么用质子作为入射粒子测得的金原子核半径上限是用氘核子作为入射粒子测得的金原子核半径上限的几倍?A. 2B.1/2 √C.1 D .42.在正常塞曼效应中,沿磁场方向观察时将看到几条谱线:A .0; B.1; √C.2; D.33. 按泡利原理,当主量子数确定后,可有多少状态?A.n 2B.2(2l+1)_C.2l+1 √D.2n 24.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)?√A.一条 B.三条 C.四条 D.六条5.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5F 1态,试问原子束分裂成A.不分裂 √B.3条C.5条D.7条6.原子在6G 3/2状态,其有效磁矩为:A .B μ315; √ B. 0; C. B μ25; D. B μ215- 7.氦原子的电子组态为1s 2,根据壳层结构可以判断氦原子基态为:A.1P1; B.3S1; √ C .1S0; D.3P0 .8.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.原子外层电子被电离;√C.原子内层电子被移走;D.原子中电子自旋―轨道作用很强。
9.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。
10.发生β+衰变的条件是A.M (A,Z)>M (A,Z -1)+m e ;B.M (A,Z)>M (A,Z +1)+2m e ;C. M (A,Z)>M (A,Z -1); √D. M (A,Z)>M (A,Z -1)+2m e11.原子核式结构模型的提出是根据α粒子散射实验中A.绝大多数α粒子散射角接近180︒B.α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12.基于德布罗意假设得出的公式V26.12=λ Å的适用条件是: A.自由电子,非相对论近似 √B.一切实物粒子,非相对论近似C.被电场束缚的电子,相对论结果D.带电的任何粒子,非相对论近似13.氢原子光谱形成的精细结构(不考虑蓝姆移动)是由于:A.自旋-轨道耦合B.相对论修正和原子实极化、轨道贯穿√C.自旋-轨道耦合和相对论修正D. 原子实极化、轨道贯穿、自旋-轨道耦合和相对论修正14.某原子处于4D 1/2态,若将其放于弱磁场中,则能级分裂为:√A.2个; B.9个; C.不分裂; D.4个15.氩(Z=18)原子基态的电子组态是:√A.1s 22s 22p 63s 23p 6 B.1s 22s 22p 62p 63d 8C.1s 22s 22p 63p 8 D. 1s 22s 22p 63p 43d 216.产生钠原子的两条黄谱线的跃迁是:√A.2P 1/2→2S 1/2 , 2P 3/2→2S 1/2; B. 2S 1/2→2P 1/2 , 2S 1/2→2P 3/2;C. 2D 3/2→2P 1/2, 2D 3/2→2P 3/2;D. 2D 3/2→2P 1/2, 2D 3/2→2P 3/2.17.电子组态2p4d 所形成的可能原子态有:A .1P 3P 1F 3F ; √B. 1P 1D 1F 3P 3D 3F; C .3F 1F ;D. 1S 1P 1D 3S 3P 3D.18.窄原子束按照施特恩—盖拉赫方法通过极不均匀的磁场 ,若原子处于5F 1态,则原子束分裂成A.不分裂; √B.3条;C.5条;D.7条19.原子核可近似看成一个球形,其半径R 可用下述公式来描述: √A.R =r 0A 1/3 ; B. R =r 0A 2/3 ; C. R =3034r π; D.R=334A π.20.在同一α粒子源和散射靶的条件下观察到α粒子被散射在90°和60°角方向上单位立体角内的粒子数之比为:A .4:1 B.2:2 √C.1:4 D 1:8二 填空题1.在α粒子散射实验中α粒子大角散射的结果说明了否定了汤姆孙原子模型,支持卢瑟福建立了原子的核式结构模型。
学科物理面试题目及答案一、选择题1. 光年是天文学中用来表示距离的单位,它代表的是:A. 时间单位B. 长度单位C. 速度单位D. 质量单位答案:B2. 根据牛顿第一定律,一个物体在不受外力作用时,其状态是:A. 静止B. 匀速直线运动C. 匀加速运动D. 无法确定答案:B3. 以下哪个选项是电磁波谱中不可见光的一部分?A. 无线电波B. 红外线C. 微波D. 可见光答案:B二、填空题1. 电场线的方向表示电场的______方向。
答案:方向2. 根据电磁感应定律,当导体在磁场中运动时,会在导体两端产生______。
答案:感应电动势3. 物体的惯性大小取决于物体的______。
答案:质量三、简答题1. 请简述什么是能量守恒定律,并给出一个生活中的例子。
答案:能量守恒定律指的是在一个封闭系统中,能量既不会被创造也不会被消灭,只能从一种形式转化为另一种形式,总能量保持不变。
例如,当一个物体从高处自由下落时,它的重力势能转化为动能。
2. 描述一下什么是光的折射现象,并解释为什么会出现这种现象。
答案:光的折射是指光从一种介质进入另一种介质时,其传播方向发生改变的现象。
这种现象发生的原因是不同介质对光的折射率不同,导致光在进入新介质时速度发生变化,从而引起光线方向的改变。
四、计算题1. 一个质量为2kg的物体在水平面上以3m/s的速度做匀速直线运动,求物体的动能。
答案:动能公式为E_k = 1/2 * m * v^2,代入数值得E_k = 1/2* 2kg * (3m/s)^2 = 9J。
2. 一个电阻为10Ω的电阻器通过2A的电流,求电阻器两端的电压。
答案:根据欧姆定律,电压V = I * R,代入数值得V = 2A *10Ω = 20V。
原子物理杨福家习题答案原子物理是物理学的一个重要分支,研究微观世界中的原子和分子的性质与行为。
在学习原子物理的过程中,习题是不可或缺的一部分。
本文将为大家提供一些原子物理杨福家习题的答案,希望对大家的学习有所帮助。
1. 问题:什么是原子的核电荷数?答案:原子的核电荷数是指原子核中所含的质子数。
在一个稳定的原子中,核电荷数等于电子数。
例如,氢原子的核电荷数为1,氧原子的核电荷数为8。
2. 问题:什么是原子的质量数?答案:原子的质量数是指原子核中所含的质子数和中子数之和。
质量数决定了原子的相对质量。
例如,氢原子的质量数为1,氧原子的质量数为16。
3. 问题:什么是原子的原子序数?答案:原子的原子序数是指原子核中所含的质子数,也即是元素的序数。
原子序数决定了元素的化学性质和元素周期表中的位置。
例如,氢的原子序数为1,氧的原子序数为8。
4. 问题:什么是原子的核外电子?答案:原子的核外电子是指位于原子核外的电子。
核外电子决定了原子的化学性质和元素的化合价。
例如,氢原子只有一个核外电子,氧原子有八个核外电子。
5. 问题:什么是原子的核内电子?答案:原子的核内电子是指位于原子核内的电子。
核内电子对原子的化学性质没有直接影响,它们主要参与原子核的稳定性和放射性衰变过程。
6. 问题:什么是原子的能级?答案:原子的能级是指原子中电子的能量状态。
原子的能级是离散的,电子只能处于特定的能级上。
能级越高,电子的能量越大。
原子的能级结构决定了原子的光谱特性和化学反应性。
7. 问题:什么是原子的轨道?答案:原子的轨道是指原子中电子运动的空间区域。
根据量子力学理论,原子的轨道并不是传统意义上的固定轨道,而是描述电子在空间中可能存在的概率分布。
原子的轨道分为s轨道、p轨道、d轨道和f轨道等不同类型。
8. 问题:什么是原子的激发态?答案:原子的激发态是指原子中电子跃迁到高能级的状态。
当电子吸收足够能量时,它会从低能级跃迁到高能级,形成原子的激发态。
中科院物理所面试整理(1)1。
什么是能带?2. 什么是位移电流?是由谁引入的?其物理实质是什么?3。
简述原胞和单胞的区别。
4。
什么是宏观对称素和微观对称素?5. 简述热力学四大定律。
6. 晶体可能有的独立的点对称元素有几种?7。
康普顿散射证明了什么?8. 比热反映了什么,它的微观本质是什么?9. 简述量子力学的发展。
10。
电子单缝实验及其物理内涵?11。
什么是倒格子?引入倒格子的意义是什么?12。
什么事俄歇电子?是怎么产生的?13. Maxwell方程组及其各项的物理意义?14. 现在介观物理研究的尺寸范围是多少?15。
分析力学的基本方法?16. 在实验上用什么方法分析晶体的结构?17. 为什么会有半导体,导体,绝缘体?18. 什么是布拉格反射?19。
量子力学中为什么要引入算符?20。
正格子和倒格子之间关系是什么?21. 简述量子力学的基本假设。
22. 你认为量子力学的精髓是什么?23。
什么是布里渊区?24. 大致说明一下晶体中电阻率随温度的变化关系。
剩余电阻率都来自哪?25。
什么是得哈斯—范阿尔芬效应?26。
什么是声子?什么是德拜温度?格林-埃森常数代表什么物理意义?27. Maxwell方程组的实验基础和假设是什么?28。
矩阵力学最早是由谁引入的?29. 较详细的介绍下你做过的一个近代物理实验?30。
能带论的三个基本假定是什么?简要阐述固体物理中的Born—Oppenheimer 近似。
31. 什么是布洛赫定理?32。
什么是Zeemann效应?介绍下斯特恩-盖拉赫干涉仪?33。
什么是纠缠态?大概介绍下EPR佯谬和薛定谔猫实验。
34。
介绍下你对自旋的认识.自旋谁发现的,怎样发现的?35。
什么是剩余电阻?36。
介绍下你对狭义相对论的认识。
说说狭义相对论的基本原理。
写出洛伦兹变换的表达式.37. 什么是霍尔效应?类比电荷霍尔效应,自旋霍尔效应应该怎么定义?38. 什么是Stark效应?39。
什么是超导现象?大概介绍下高温超导。
第一章 卢瑟福模型1. 19世界经典物理学出现哪些无法解决的矛盾答案:一个是迈克尔逊—莫雷实验测定的光速不变,这与以太说矛盾;二是黑体辐射实验不能用能量均分原理来解释. 光电效应、原子的光谱 固体在低温下的比热 原子的稳定性问题2. 为什么卢瑟福散射理论只适用于大角度散射?答案:小角度意味着大的碰撞参数,此时,一般来说,核外电子的作用就不能忽略。
在b 到达原子大小时,由于原子呈中性,库仑散射就根本不会发生。
因此,在小角度时,不考虑核外电子屏蔽效应的卢瑟福公式不再正确因为卢瑟福散射理论是在一次散射的假设下进行的,α粒子通过金属箔,经过了很多原子核附近,实际上是进行的多次散射,观察到的大角散射实际是一次大角散射与 多次小角散射共同作用的,多次小角散射每个方向的概率相等,故可以抵消,因此大角散射是小角散射可以不计,一次散射理论成立。
但是观察到的小角是多次小角散射的共同作用的,哪一个小角也不能忽略,所以一次散射理论失效,也即卢瑟福散射只适用于大角散射。
第二章 波尔模型1. 什么是玻尔半径?2110024 5.2910e a me m c πεα-==≈⨯ 答案:尔半径是以氢原子为模型提出的,因为外层只有一个电子,玻尔半径就定义为从原子核到外面那个电子可以运行的轨道的距离。
氢原子核外电子基态轨道的半径就是波尔半径是53pm(10负12次方米)波尔半径是氢原子中电子的最小轨道半径2. 玻尔的氢原子理论(玻尔理论有那些假设?)答案:1.定态假设:电子在原子核库仑引力作用下,按经典力学规律,沿圆形轨道运动,且不向外辐射电磁波,因而原子处于稳定状态或定态,其能量或能级保持不变。
2.频率假设:当原子从能量为某值定态跃迁到能量为另一值的定态时,就要吸收或放出一个光子。
这个假设很好的解释了原子光谱问题。
3.轨道角动量量子化假设:电子绕核运动的角动量,必须是普朗克常量的整数倍。
这个假设用于判定哪些轨道是允许的。
3. 玻尔的对应原理思想是什么?答案:每种非经典理论,在高能量和小能量变化的极限下必定得出经典理论。
在大量子数极限情况下,量子体系的行为将渐进地趋于经典力学体系。
在原子范畴内的现象与经典范围内的现象可以各自遵守本范围的规律,但是当微观范围内延伸到经典范围时,他得到的数值结果应该与经典规律所得到的相一致。
4. 玻尔理论的成功之处和局限性。
答案:玻尔理论成功之处:定态的概念,能量量子化,辐射频率法则,氢原子光谱五个线系的形成,为量子力学的建立奠定了基础。
局限性:没有脱离经典物理的框架,量子化条件的引入没有严密的数学证明,不能解释氢原子光谱的强度、宽度等,无法全面地描述原子现象。
5. 用简要的语言叙述玻尔理论,并根据你的叙述导出氢原子基态能量表达式。
答案:定态假设、频率假设、轨道角动量量子化假设。
能量表达式:24201241 e m E e ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=πε 6. 弗兰克赫兹实验的物理意义是什么?答案:直接证明了汞原子具有玻尔所设想的那种“完全确定的、互相分立的能量状态”,是对玻尔的原子量子化模型的第一个决定性的证据,证明原子内部结构存在分立的定态能级。
7.弗兰克—赫兹实验的原理和结论。
答案:原理:加速电子与处于基态的汞原子发生碰撞非弹性碰撞,使汞原子吸收电子转移的4.9eV 的能量跃迁到第一激发态。
处第一激发态的汞原子返回基态时,发射2500埃的紫外光。
结论:证明汞原子能量是量子化的,即证明玻尔理论是正确的。
8. 以氢原子为例说明什么是激发电势?什么是电离能?将初速度很小的自由电子在经电场加速后与处于基态的氢原子进行碰撞,当加速电压升到一定值时,加速过后的自由电子与氢原子发生非弹性碰撞,电子的动能转换为原子内部的能量,使氢原子从基态跃迁到激发态,这样的电场的电势称为激发电势。
电离能:是氢原子失去电子所需要的能量。
9. 分子纯振动谱线和纯转动谱线出现在光谱的什么区域?答案:纯振动谱线:振动光谱在近红外光区纯转动谱线:转动光谱在在远红外区第三章 量子力学导论1. 简述戴维逊革未试验的原理及其物理意义。
答案:原理:用加热的灯丝发出电子经过电位差V 加速, 从电子枪射出,并垂直地投射在一块镍单晶上,探测器在不同的角度探测不同的加速电压V 下的“反射”的强度。
结果发现,当V=54v,θ=50.时,探测到的反射束强度出现一个明显的极大.这种现象与X 射线在晶体上的衍射类似。
布拉格衍射物理意义:证明了实物粒子也具有波动性2. 波函数及其物理意义。
答案:微观粒子状态用波函数()t r Ψ, 描写,一般情况下波函数是复数。
波函数模的平方()2,t r Ψ 表示t 时刻在dz z z dy y y dx x x +++~,~,~区间单位体元内发现粒子的几率。
3. 波恩对波函数作出什么样的解释?答案:波函数模的平方()2,t r Ψ 表示t 时刻在dzz z dy y y dx x x +++~,~,~区间单位体元内发现粒子的几率。
4. 什么是隧道效应?它有何应用?答案:隧道效应又称势垒穿透效应,是指粒子能穿透比它动能更高的势垒的这种现象。
应用:隧道显微镜、隧道二极管、原子钟、半导体物理学、超导等。
5. 质量为其静止质量二倍的粒子,其运动速度为多少?答案:根据公式m =2v c = 第四章 电子自旋1. 简述史特恩-盖拉赫实验原理与实验结论答案:原理:使银原子在电炉内蒸发射出,通过狭缝S1、S2形成细束,经过一个抽成真空的不均匀的磁场区域(磁场垂直于射束方向),最后到达照相底片上。
显像后的底片上出现了两条黑斑,表示银原子经过不均匀磁场区域时分成了两束。
根据实验中的炉温、磁极长度、横向不均匀磁场的梯度和原子束偏离中心的位移,可计算出原子磁矩在磁场方向上分量的大小。
结论:,原子在磁场中不能任意取向,证实了索末菲和德拜在1916年建立的原子的角动量在空间某特殊方向上取向量子化的理论。
2. 碱金属原子光谱的精细结构有何特点?碱金属精细结构中碱金属原子发出的每一条光谱线都是有两条或者三条组成的主线系:每一条谱线都是有两条构成的,两条线之间的间隔随波数和能级的增加而减小,最后两条线合并成一个线系限。
第二辅线系:每一条谱线也是有两条构成,具有相同的间隔。
第一辅线系和伯格曼线系:每一条谱线都是有三条构成,3. 碱金属原子光谱中主线系和第二辅线系光谱的精细结构有什么特点? 同上4. 碱金属原子能级与轨道角量子数有关的原因是什么?造成碱金属原子精细能级的原因是什么?答案:碱金属原子能级与轨道角量子数有关的原因是原子实的极化、价电子贯穿原子实。
造成碱金属原子精细能级的原因是价电子的自旋与轨道的相互作用。
6. 塞曼效应分为哪两类答案:正常塞曼效应和反常塞曼效应正常塞曼效应:把原子(光源)置于强磁场中,原子发出的每条谱线都分裂为三条子能级的精细结构因弱磁场的存在而进一步发生分裂。
7.什么是电子?答案:最早发现的基本粒子。
带负电,电量为1.602176634×10-19库仑,是电量的最小单元。
质量为9.10956×10-31kg。
常用符号e表示。
8.原子的抗磁性产生的机理是什么?磁场对电子轨道运动所起作用的结果,电子轨道在磁场中发生旋进,旋进角动量的方向在任何情况下都是磁场的方向,一个原子中所有的电子可以看作为一个整体绕磁场旋进,形成一个电的环流,电子带负电,相当于一个相反方向的正电环流,所形成的磁矩指向磁场的相反方向。
第五章泡利原理1.泡利不相容原理。
答案:在费密子体系中不允许有两个或两个以上的费密子处于同一个量子态。
2.电子组态为3p3d的电子发生LS耦合,可能形成多少种情况?1P13P0.1.21D23D1.2.3 3F2.3.4 1F33. 为什么元素的化学性质具有周期性?答案:由原子的电子排布可知,随原子序数的递增,电子层数和最外层电子数都呈现周期性的变化而引起元素性质的周期性变化,即原子的电子层排布的周期性变化是引起元素性质周期性变化的决定因素第六章X射线1.X射线是谁发现的答案:德国物理学家W.K.伦琴。
2.举例说明什么是X射线的标识谱?答案:当高速电子轰击靶原子,将原子内层电子电离,内层产生一个电子的空位,外层电子跃迁到内层空位所发出的电磁辐射谱线就是标识谱。
由于原子内部能级是分离的,所以产生的谱线也是分离的3.X射线发射谱中,连续谱产生的原因是什么?标识谱产生的原因是什么?答案:连续谱(原因):是由轫致辐射,或是刹车辐射产生的标识普(原因):内层电子跃迁产生的4.光的本性是什么答案:我们认识物质的时候是从波动性和粒子性两方面对其进行认识的,对光的认识也不例外。
当从波动的角度对其进行考察的时候,其具有波动的性质,即波的叠加性;当从粒子的角度对其进行考察得时候,其又具有粒子所具有的性质,比如有质量,有动量,能量。
所以我们说光具有波粒二象性。
5.光电效应与康普顿效应的关系答案:○1康普顿效应可以发生在光子与自由电子或者发生于光子与束缚电子之间。
而与自由电子发生康普顿效应的几率更大。
光电效应只能发生在光子与束缚电子之间,而不能发生与光子与自由电子之间。
○2光电效应中,光子把自身能量的全部转移给电子,光子本身消失。
康普顿效应中,光子把自身能量的一部分转移给电子,光子本身不消失,而是保留了部分能量,成为散射光子。
6.什么是拉曼散射?答案:光通过介质时由于入射光与分子运动相互作用而引起的频率发生变化的散射。
又称拉曼效应。
7.何谓莫塞莱定律?答案:是一个描述从原子发射出来的X-射线性质的经验定律。
这一定律的结论是原子的电子层受激发(例如用高能贝塔射线轰击该元素做的靶板)产生的X射线的频率的平方根与元素的原子序数成线性比。
第七章原子核物理概念1.原子能的利用答案:放射性来治疗癌症、利用放射性同位素确定何种肥料及多大施用量为最合适,并能确定施肥的最佳时机和最佳方法。
2.原子核反应的三阶段描述.独自粒子阶段:入射粒子在核力场中运动,保持相对独立性复合系统阶段:入射粒子被靶核吸收,发生能量的交换,入射粒子与靶核形成复合体系最后阶段:复合系统分解成出射粒子和剩余核。
3. 什么是原子核的放射性衰变?举例说明之。
答案:原子核自发地的发射 射线的现象称放射性衰变4. 为什么原子核的裂变和聚变能放出巨大能量?答案:因为中等质量数的原子核的核子的平均结合能约为8.6MeV 大于轻核或重核的核子的平均结合能,故轻核聚变及重核裂变时能放出巨大能量。
5. 维持链式反应的条件是什么?6. 强子的夸克模型认为中子和介子是如何组成的?7. 何谓衰变常数、半衰期、平均寿命?答案:8. 基本粒子按其相互作用可分为几类?答案:光子、轻子、强子(重子、介子)第八章 超精细相互作用37. 举例说明原子物理在科技中的作用 答案:石英表 粒子对撞机 射电望远镜 纳米技术 激光发生器 38. 天空为什么是蓝色的,傍晚为什么是红色的?答案:光的颜色是由它们不同的波长决定的,其中有波长较长的红光,和波长较短的紫光。