原子物理学期末考试试题(A卷)

原子物理学试题（A 卷）一、选择题（每小题3分，共30分）1．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.1:82．欲使处于激发态的氢原子发出αH 线，则至少需提供多少能量（eV ）?A.13.6B.12.09C.10.2D.3.43．已知锂原子光谱主线系最长波长为6707埃，辅线系线系限波长为3519埃，则Li 原子的电离电势为：4．试判断原子态：1s1s 3S 1,1s2p 3P 2,1s2p 1D 1, 2s2p 3P 2中下列哪组是完全存在的？A. 1s1s 3S 1 1s2p 3P 2 2s2p 3P 2 B .1s2p 3P 2 1s2p 1D 1C. 1s2p 3P 2 2s2p 3P 2D.1s1s 3S 1 2s2p 3P 2 1s2p 1D 15．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- 6．氖原子的电子组态为1s 22s 22p 6,根据壳层结构可以判断氖原子基态为： Ａ.１Ｐ１； Ｂ.３Ｓ１； Ｃ .１Ｓ０； Ｄ.３Ｐ０ .7．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。

8．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。

9．发生?+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 e10．既参与强相互作用，又参与电磁相互作用和弱相互作用的粒子只有：A.强子;B.重子和规范粒子;C.介子和轻子;D.介子和规范粒子二、填空题（每题4分，共20分）1．原子核式结构模型的提出是根据α粒子散射实验中α粒子的____________________。

原子物理学试卷及答案【篇一：原子物理单元测试卷(含答案)】/p> 波粒二象性原子结构原子核检测题一、选择题（每小题4分，共54分。

在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确。

全部选对的得4分，错选或不选得0分。

）1．卢瑟福的原子核式结构学说可以解决的问题是（）2．光电效应的规律关于光电效应，有如下几种陈述，其中正确的是（）a．金属电子的逸出功与入射光的频率成正比 b．光电流的强度与入射光的强度无关c．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能要大 d．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应3．放射性元素衰变时放出三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是（）a．?射线，?射线，?射线 c．?射线，?射线，?射线b．?射线，?射线，?射线， d．?射线，?射线，?射线4．在下列各组所说的两个现象中，都表现出光具有粒子性的是（） a．光的折射现象、偏振现象 b．光的反射现象、干涉现象c．光的衍射现象、色散现象 d．光电效应现象、康普顿效应Ａ.原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大Ｂ.Ｃ.Ｄ.原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大 6．关于光的波粒二象性的理解正确的是（）5．氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中（）a．大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性b．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子c．高频光是粒子，低频光是波的粒子性显著d．波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它7．如图1所示，电路中所有元件完好，光照射到阴极上时，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是（）图1a. 入射光太弱；b. 入射光波长太长；c. 光照时间短；d. 电源电压太低10．要观察纳米级以下的微小结构，需要利用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜．有关电子显微镜的下列说法正确的是（）a．它是利用了电子物质波的波长比可见光短，因此不容易发生明显衍射b．它是利用了电子物质波的波长比可见光长，因此不容易发生明显衍射c．它是利用了电子物质波的波长比可见光短，因此更容易发生明显衍射d．它是利用了电子物质波的波长比可见光长，因此更容易发生明显衍射11．14c是一种半衰期为5 730年的放射性同位素．若考古工作者探测到某古木中14c的含量1()4a．22 920年 b．11 460年 c．5 730年 d．2 865年4303013．现有核反应方程为2713al＋2he→15p＋x，新生成的15p具有放射性，继续发生衰变，核反应30)14.某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为11213115121h＋6c→7n＋q1 1h＋7n→6c＋x＋q2方程中q1、q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：3a．x是2he，q2q1 b．x是42he，q2q13c．x是2he，q2q1 d．x是42he，q2q115．如图2所示，n为钨板，m为金属网，它们分别与电池两极相连，电池的电动势e和极性已在图中标出，钨的逸出功为4.5 ev，现分别用氢原子跃迁发出的能量不同的光照射钨板，下列判断正确的是()图2a．用n＝3能级跃迁到n＝2能级发出的光照射，n板会发出电子b．用n＝2能级跃迁到n＝1能级发出的光照射，n板会发出电子c．用n＝3能级跃迁到n＝1能级发出的光照射，不会有电子到达金属网m d．用n＝4能级跃迁到n＝1能级发出的光照射，不会有电子到达金属网m16.2006年3月24日，由中国自行研究、设计的世界上第一个全超导非圆截面托卡马克east核聚变实验装置(又称“人造太阳”)，如图3所示，已成功完成首次工作调试．由于它和太阳产生能量的原理相同，都是热核聚变反应，所以被外界称为“人造太阳”．“人造太阳”的原理就是在这台装置的真空室内加入少量氢的同位素氘和氚，使其在一定条件下发生聚变反应，反应过程中会产生巨大的能量．核聚变的主要原料是氘和氚，在海水中含量极其丰富．则下列说法中错．误．的是()341a．“人造太阳”的核反应方程是21h＋1h→2he＋0n图3d．与这种热核聚变比较，核裂变反应堆产生的废物具有放射性二、填空题。

1、原子半径的数量级是：A．10－10cm; B.10-8m C.10-10m D.10-13m2、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粒子只偏差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、进行卢瑟福理论实验验证时发现小角散射与实验不符这说明：A.原子不一定存在核式结构B.散射物太厚C.卢瑟福理论是错误的D.小角散射时一次散射理论不成立4、用相同能量的α粒子束和质子束分别与金箔正碰，测量金原子核半径的上限.试问用质子束所得结果是用α粒子束所得结果的几倍？A.1/4B.1/2C.1D.25、动能E K=40keV的α粒子对心接近Pb(z=82)核而产生散射,则最小距离为（m）：A.5.9B.3.0C.5.9╳10-12D.5.9╳10-146、如果用相同动能的质子和氘核同金箔产生散射,那么用质子作为入射粒子测得的金原子半径上限是用氘核子作为入射粒子测得的金原子半径上限的几倍？A.2B.1/2C.1 D .47、在金箔引起的α粒子散射实验中,每10000个对准金箔的α粒子中发现有4个粒子被散射到角度大于5°的范围内.若金箔的厚度增加到4倍,那么被散射的α粒子会有多少？A. 16B.8C.4D.28、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.1:89、在α粒子散射实验中,若把α粒子换成质子,要想得到α粒子相同的角分布,在散射物不变条件下则必须使：A．质子的速度与α粒子的相同；B．质子的能量与α粒子的相同；C．质子的速度是α粒子的一半；D．质子的能量是α粒子的一半10、氢原子光谱莱曼系和巴耳末系的系线限波长分别为：A.R/4 和R/9B.R 和R/4C.4/R 和9/RD.1/R 和4/R11、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-3.4V12、由玻尔氢原子理论得出的第一玻尔半径0a的数值是：A.5.29×10-10mB.0.529×10-10mC. 5.29×10-12mD.529×10-12m电子的动能为1eV，其相应的德布罗意波长为1.22nm。

2020～2021学年度第一学期《原子物理学》期末试卷课程代码：试卷编号：考试日期：年月日答题时限：120分钟考试形式：闭卷笔试得分统计表：题号得分一二三四五一、单项选择题（每题2分，共20分）得分1.电子在氢原子中运动时，其轨道是：（）A.连续的B.分立的C.圆形的D.椭圆形的2.氢原子光谱的特征是：（）A.连续谱B.分立谱C.红外谱D.紫外谱3.根据玻尔理论，电子在氢原子中从一个能级跃迁到另一个能级时，可能发射或吸收：（）A.任何频率的光子B.特定频率的光子C.任何波长的光子D.特定波长的光子4.卢瑟福通过α粒子散射实验得出了原子结构的哪个重要结论？（）A.电子的轨道是圆形的B.原子核是由质子和中子组成的C.原子的绝大部分质量和正电荷集中在一个很小的核上D.原子中的电子在特定的轨道上运动5.在德布罗意波理论中，电子的波长与其动量之间的关系是（）：A.波长与动量成正比B.波长与动量成反比C.波长与动量的平方成正比D.波长与动量的平方成反比6.在光电效应中，入射光的频率增加，光电子的最大初动能将：（）A.减小B.增加C.不变D.无法确定7.下列哪个陈述是康普顿效应的直接证据？（）A.光具有粒子性B.光具有波动性C.光子与电子之间没有相互作用D.光子与电子之间的相互作用可以忽略不计8.关于玻尔原子模型的假设，以下哪项是正确的？（）A.原子中的电子可以在任何半径的轨道上运动B.原子中的电子只能在特定的、分立的轨道上运动C.原子中的电子可以在任何半径的轨道上运动，但只能吸收特定频率的光子D.原子中的电子只能在特定的、分立的轨道上运动，但可以发射任何频率的光子9.根据玻尔理论，氢原子从基态跃迁到激发态时，氢原子会：（）A.发射光子，能量减小B.吸收光子，能量增加C.既不发射也不吸收光子，能量不变D.发射或吸收光子，能量变化取决于跃迁的具体能级10.在量子力学的框架下，电子在原子中的排布遵循：（）A.能量守恒定律B.不确定性原理C.泡利不相容原理D.玻尔对应原理二、填空题（每题2分，共20分）得分1.原子由位于中心的__________和核外绕核运动的__________组成。

原子物理学试题及答案【篇一：原子物理学试题汇编】txt>试卷Ａ(聊师)一、选择题1.分别用１mev的质子和氘核（所带电荷与质子相同，但质量是质子的两倍）射向金箔，它们与金箔原子核可能达到的最小距离之比为：Ａ.1/4; Ｂ.1/2; Ｃ.１;Ｄ.２.2.处于激发态的氢原子向低能级跃适时，可能发出的谱总数为：a.4;b.6;c.10;d.12.3.根据玻尔－索末菲理论，n=4时氢原子最扁椭圆轨道半长轴与半短轴之比为：a.1；b.2;c.3;d.4.4.f电子的总角动量量子数j可能取值为：a.1/2，3/2;b.3/2，5/2;c.5/2，7/2;d.7/2，9/2.5.碳原子（c，z＝6）的基态谱项为a.3po;b.3p2;c.3s1;d.1so.6.测定原子核电荷数z的较精确的方法是利用c.史特恩－盖拉赫实验；d.磁谱仪.7.要使氢原子核发生热核反应，所需温度的数量级至少应为（k）a.107;b.105;c.1011;d.1015.8.下面哪个粒子最容易穿过厚层物质？a.（1），（2）;b.（3）,（4）;c.（2）,（4）;d.（1）,（3）.10.论述甲：由于碱金属原子中，价电子与原子实相互作用，使得碱金属原子的能级对角量子数l的简并消除. 论述乙：原子中电子总角动量与原子核磁矩的相互作用，导致原子光谱精细结构. 下面判断正确的是：a.论述甲正确，论述乙错误;b.论述甲错误，论述乙正确;c.论述甲，乙都正确，二者无联系；d.论述甲，乙都正确，二者有联系.二、填充题（每空2分，共20分）1．氢原子赖曼系和普芳德系的第一条谱线波长之比为（）.2．两次电离的锂原子的基态电离能是三次电离的铍离子的基态电离能的（）倍.3．被电压100伏加速的电子的德布罗意波长为（）埃.4．钠d1线是由跃迁（）产生的.5．工作电压为50kv的x光机发出的x射线的连续谱最短波长为（）埃.6．处于4d3/2态的原子的朗德因子g等于（）.7．双原子分子固有振动频率为f，则其振动能级间隔为（）.8．co原子基态谱项为4f9/2，测得co原子基态中包含8个超精细结构成分，则co核自旋i=（）.9．母核azx衰变为子核y的电子俘获过程表示（）。

（完整版）原子物理学试题03级原子物理学试题（A 卷）适用于2003级本科物理教育专业（2004—2005学年度第二学期）一、选择题（每题3分，共15分）(1)在金箔引起的α粒子散射实验中,每10000个对准金箔的α粒子中发现有4个粒子被散射到角度大于5°的范围内.若金箔的厚度增加到4倍,那么被散射的α粒子会有多少？A. 16B..8C.4D.2(1）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（1）在α粒子散射实验中,若把α粒子换成质子,要想得到α粒子相同的角分布,在散射物不变条件下则必须使：A ．质子的速度与α粒子的相同；B ．质子的能量与α粒子的相同；C ．质子的速度是α粒子的一半；D ．质子的能量是α粒子的一半（2）为了证实德布罗意假设,戴维孙—革末于1927年在镍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.电子的波动性C.电子的粒子性D.所有粒子具有二项性(2)德布罗意假设可归结为下列关系式：A .E=h υ， p =λh; B.E=ωη，P=κη; C. E=h υ ，p =λη; D. E=ωη ，p=λη(2)为使电子的德布罗意假设波长为100埃,应加多大的加速电压：A ．11.51?106V ； B.24.4V ； C.24.4?105V ； D.15.1V(3)有一原子，n=1,2,3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)(3)由电子壳层理论可知，不论有多少电子，只要它们都处在满壳层和满支壳层上，则其原子态就都是：Ａ.３Ｓ０；Ｂ.１Ｐ１；Ｃ .２Ｐ１／２；Ｄ.１Ｓ0.（3）氖原子的电子组态为1s 22s 22p 6,根据壳层结构可以判断氖原子基态为：Ａ.１Ｐ１；Ｂ.３Ｓ１；Ｃ .１Ｓ０；Ｄ.３Ｐ０ . （4）伦琴连续光谱有一个短波限λmin ，它与：Ａ.与靶材料有关；Ｂ. 与靶材料和入射电子能量有关；Ｃ.与靶材料无关，与入射电子能量有关；Ｄ. 与靶材料和入射电子能量无关 . （4）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 .（4）各种元素的伦琴线状谱有如下特点：Ａ.与靶材料无关，有相仿结构，形成谱线系；Ｂ.与靶材料无关，无相仿结构，形成谱线系；Ｃ.与靶材料有关，无相仿结构，形成谱线系；Ｄ.与靶材料有关，有相仿结构，形成谱线系.(5)氘核每个核子的平均结合能为1.11MeV,氦核每个核子的平均结合能为7.07 MeV .有两个氘核结合成一个氦核时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 ,(5)天然放射性铀系的始祖元素是23892U,最后该系形成稳定的核是20682Pb,那么铀系共经过多少次α衰变?A.59；B.8；C.51；D.10.(5)一个235U 吸收一个慢中子后,发生的裂变过程中放出的能量为A.8MeV ；B. 100MeV ； C .200MeV ； D.93.1MeV .二、填空题（每题3分，共15分）(1)原子半径的数量级是__________，原子核半径的数量级是______________. (1)在H e +离子中基态电子的结合能是____________.(1) 电子偶素是由电子和正电子组成的原子，基态电离能量为____________. (2)碱金属原子光谱精细结构形成的根本物理原因是_____________________. (2)考虑精细结构,不考虑蓝姆位移,氢光谱Hα线应具有_______线结构. (2)考虑精细结构后,锂原子主线系谱线的波数公式为__________________. A.ν~= 22S 1/2-n 2P 1/2 ν~= 22S 1/2-n 2P 3/2 (3) 泡利不相容原理是______________________________________. (3)电子组态的跃迁选择定则是______________________________. (3)碳原子基态的电子组态是_____________,基态的原子态是_______. (4) 在正常塞曼效应中，沿磁场方向观察时将看到_______条谱线.(4) 钠黄光D 2线对应着32P 3/2→32S 1/2态的跃迁，把钠光源置于弱磁场中谱线将分裂为________条.(4) 某原子处于4D 1/2态,若将其放于弱磁场中,则能级分裂为______层.(5)放射性核素的衰变常数、半衰期和平均寿命的关系是_________________. (5)相互作用分为________________________________四种. (5)基本粒子按相互作用分类，可分为______________类 .三、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能基跃迁时，会出现那些波长的光谱线？解：把氢原子有基态激发到你n=2,3,4……等能级上去所需要的能量是：)111(22nhcR E H -= 其中6.13=H hcR 电子伏特2.10)211(6.1321=-?=E 电子伏特1.12)311(6.1322=-?=E 电子伏特8.12)411(6.1323=-?=E 电子伏特其中21E E 和小于12.5电子伏特，3E 大于12.5电子伏特。

1、原子半径的数量级是：A．10－10cm; B.10-8m C.10-10m D.10-13m2、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粒子只偏差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、进行卢瑟福理论实验验证时发现小角散射与实验不符这说明：A.原子不一定存在核式结构B.散射物太厚C.卢瑟福理论是错误的D.小角散射时一次散射理论不成立4、用相同能量的α粒子束和质子束分别与金箔正碰，测量金原子核半径的上限.试问用质子束所得结果是用α粒子束所得结果的几倍？A.1/4B.1/2C.1D.2=40keV的α粒子对心接近Pb(z=82)核而产生散射,则最小距离5、动能EK为（m）：A.5.9B.3.0C.5.9╳10-12D.5.9╳10-146、如果用相同动能的质子和氘核同金箔产生散射,那么用质子作为入射粒子测得的金原子半径上限是用氘核子作为入射粒子测得的金原子半径上限的几倍？A.2B.1/2C.1 D .47、在金箔引起的α粒子散射实验中,每10000个对准金箔的α粒子中发现有4个粒子被散射到角度大于5°的范围内.若金箔的厚度增加到4倍,那么被散射的α粒子会有多少？A. 16B.8C.4D.28、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.1:89、在α粒子散射实验中,若把α粒子换成质子,要想得到α粒子相同的角分布,在散射物不变条件下则必须使：A．质子的速度与α粒子的相同； B．质子的能量与α粒子的相同；C．质子的速度是α粒子的一半； D．质子的能量是α粒子的一半10、氢原子光谱莱曼系和巴耳末系的系线限波长分别为：A.R/4 和R/9B.R 和R/4C.4/R 和9/RD.1/R 和4/R11、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-3.4V12、由玻尔氢原子理论得出的第一玻尔半径0a的数值是：A.5.29×10-10mB.0.529×10-10mC. 5.29×10-12mD.529×10-12m电子的动能为1eV，其相应的德布罗意波长为1.22nm。

原子物理学试卷及答案【篇一：原子物理单元测试卷(含答案)】/p> 波粒二象性原子结构原子核检测题一、选择题（每小题4分，共54分。

在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确。

全部选对的得4分，错选或不选得0分。

）1．卢瑟福的原子核式结构学说可以解决的问题是（）2．光电效应的规律关于光电效应，有如下几种陈述，其中正确的是（）a．金属电子的逸出功与入射光的频率成正比 b．光电流的强度与入射光的强度无关c．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能要大 d．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应3．放射性元素衰变时放出三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是（）a．?射线，?射线，?射线 c．?射线，?射线，?射线b．?射线，?射线，?射线， d．?射线，?射线，?射线4．在下列各组所说的两个现象中，都表现出光具有粒子性的是（） a．光的折射现象、偏振现象 b．光的反射现象、干涉现象c．光的衍射现象、色散现象 d．光电效应现象、康普顿效应Ａ.原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大Ｂ.Ｃ.Ｄ.原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大 6．关于光的波粒二象性的理解正确的是（）5．氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中（）a．大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性b．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子c．高频光是粒子，低频光是波的粒子性显著d．波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它7．如图1所示，电路中所有元件完好，光照射到阴极上时，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是（）图1a. 入射光太弱；b. 入射光波长太长；c. 光照时间短；d. 电源电压太低10．要观察纳米级以下的微小结构，需要利用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜．有关电子显微镜的下列说法正确的是（）a．它是利用了电子物质波的波长比可见光短，因此不容易发生明显衍射b．它是利用了电子物质波的波长比可见光长，因此不容易发生明显衍射c．它是利用了电子物质波的波长比可见光短，因此更容易发生明显衍射d．它是利用了电子物质波的波长比可见光长，因此更容易发生明显衍射11．14c是一种半衰期为5 730年的放射性同位素．若考古工作者探测到某古木中14c的含量1()4a．22 920年 b．11 460年 c．5 730年 d．2 865年4303013．现有核反应方程为2713al＋2he→15p＋x，新生成的15p具有放射性，继续发生衰变，核反应30)14.某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为11213115121h＋6c→7n＋q1 1h＋7n→6c＋x＋q2方程中q1、q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：3a．x是2he，q2q1 b．x是42he，q2q13c．x是2he，q2q1 d．x是42he，q2q115．如图2所示，n为钨板，m为金属网，它们分别与电池两极相连，电池的电动势e和极性已在图中标出，钨的逸出功为4.5 ev，现分别用氢原子跃迁发出的能量不同的光照射钨板，下列判断正确的是()图2a．用n＝3能级跃迁到n＝2能级发出的光照射，n板会发出电子b．用n＝2能级跃迁到n＝1能级发出的光照射，n板会发出电子c．用n＝3能级跃迁到n＝1能级发出的光照射，不会有电子到达金属网m d．用n＝4能级跃迁到n＝1能级发出的光照射，不会有电子到达金属网m16.2006年3月24日，由中国自行研究、设计的世界上第一个全超导非圆截面托卡马克east核聚变实验装置(又称“人造太阳”)，如图3所示，已成功完成首次工作调试．由于它和太阳产生能量的原理相同，都是热核聚变反应，所以被外界称为“人造太阳”．“人造太阳”的原理就是在这台装置的真空室内加入少量氢的同位素氘和氚，使其在一定条件下发生聚变反应，反应过程中会产生巨大的能量．核聚变的主要原料是氘和氚，在海水中含量极其丰富．则下列说法中错．误．的是()341a．“人造太阳”的核反应方程是21h＋1h→2he＋0n图3d．与这种热核聚变比较，核裂变反应堆产生的废物具有放射性二、填空题。

2009—2010学年第2一、（共201、（本小题10分）若电子的动能和光子的能量等于电子的静止能量，求（1）电子的运动速度v 为多少倍光速c ，（2）电子的德布罗意波长λe （nm ）（3）光的波长λγ（nm ），（4）电子与光子的动量之比。

答：（1）电子的动能2k 0E 0.511MeV m c ==总能量220202MeV 511.0MeV 511.0mc c m c m E E k ==+=+=，得出02m m =…..2分 因为)1(/220c m m υ-=，所以电子运动速度2/3c =υ（或0.866c ）…..2分（2）电子的德布罗意波长nm 0014.0eV10511.0732.1nmeV 12403232//6200=⨯⨯⋅==⨯===c m hc c m h m h p h e υλ .…2分（3）光的波长61240eV nm 0.0024nm 0.51110eVe chc h λνν⋅====⨯ …..2分 （4）电子与光子的动量之比//e e ep h p h p p γγγλλ===…..2分2、（本小题10分）在康普顿散射中，若入射光子的能量等于电子的静止能量，试求在散射角度θ=120°方向探测散射光子的能量E γ'（MeV ），以及对应的反冲电子的动量e p （以电子的静止质量m 0和光速c 表示）。

答：入射光子的能量200/E hc m c νλ==………… …1分康普顿散射后波长改变量00(1cos )hm cλλλθ'∆=-=- 散射光子的能量为：0200200///(1cos )1(1cos120)/20.40.511MeV 0.2044MeV1(10.5)5hc hcE hc hhc m cm c hc m c νλλλλθλ''===+-+-︒===⨯=++ …… ………4分电子获得的动能来源于光子能量的减少，电子动能2220002/53/5m c m c m c -= ……2分 根据相对论效应：22222224000(3/5)E m c m c c p m c =+=+……………2分得电子的动量为05p m c =……………1分二、（本题12分）原子核概念。

姓名：_____________山西师范大学2010——2011学年第一学期期末考试试题（卷）密封线学号：___________密封线以内不准作任何标记专业：物理专业班级：_________密封线院系：物理与信息工程学院山西师范大学期末考试试题（卷）2010—2011 学年第一学期院系：物理与信息工程学院专业：物理专业 考试科目：原子物理学 试卷号： A 卷题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分分数评卷人 复查人一、选择题（本题共 40 分， 每小题 4 分） 1、卢瑟福(E.Rutherford) 粒子散射实验证明了 （1） 原子是由原子核和电子组成；（3） 原子的核式结构模型；（2）原子核是由质子和中子组成 ； （4）原子的汤母逊模型2、富兰克-赫兹（Frank-Hertz ）实验证明了 （1） 原子核是由质子和中子构成的； （2） 原子是稳定的；（3） 原子受到激发后能够处于具有各种能量完全一定的不连续的状态； （4） 原子核可以被分裂 3、史特恩-盖拉赫实验证明了(1) 原子内部电子的排列结构是分层的； (2) 原子的空间取向是量子化的；(3) 原子受到激发后能够处于具有各种能量完全一定的不连续的状态；(4) 原子是不稳定的4、戴维孙和革末（C.J.Davisson, and L.S.Germer ）的电子在晶体上的散射 实验证明了（1）电子的粒子性；（3）原子内部能级的量子化；（2）电子的波动性；（4）原子的空间取向的量子化5、十次电离的钠原子（Z=11）的赖曼系的第一条谱线波长约为（氢原子的赖 曼系的第一条谱线波长为 1216Å） （1）10 Å； （3）103 Å；（2）102 Å； （4）0.1 Å变电磁场，当频率调整到1.0⋅10Hz 时，观测到交变电磁场的强吸收，求B 值。

已知：6、在正常塞曼效应（Zemann Effect ）中原子谱线频率分裂的宽度与 (1) 外加的磁感应强度成正比；（2）原子质量成正比；(3) 外加的磁感应强度的平方成正比； （4）原子所带的电量成正比 7、氢原子中电子在 n=2 的轨道上的电离能是（1） 340eV(2) 0.34eV(3) 34eV(4) 3.4eV8、基态钠原子（Z=11）的光谱项为（1）2P 1/2（2）2P 3/2（3）2S 1/2（4）3S 19、下列电子组态中属于同科电子的为（1） 1s2s(2) 2s2p(3) 3p4d(4) 2s2s10、通过 X 射线标识谱和吸收限的研究进一步证明了（1）原子内部电子的排列结构是分层的； （2）原子的空间取向是量子化的；（3）原子受到激发后能够处于具有各种能量完全一定的不连续的状态； （4）原子是不稳定的二、证明题（本题共 20 分，每小题 10 分）1、试以两个价电子 l 1=1 和 l 2=2 为例证明, 不论 LS 耦合还是 jj 耦合都给出同样数目的可能状 态，并求形成的这些状态之间可能发生的跃迁。

最新《原子物理学》期末考试试卷(A卷)-往届资料一、单选题（每题2分，共30分）1. 原子核的主要组成部分是（）。

A. 质子和中子B. 电子和质子C. 电子和中子D. 质子:正确答案为A2. 电离能是指（）。

A. 电子离开原子核的能量B. 电子离开原子的能量C. 电子进入原子核的能量D. 电子进入原子的能量:正确答案为B3. 原子的电子云是指（）。

A. 电子的轨道B. 电子的密度分布C. 电子的能级D. 电子的数目:正确答案为B4. 原子的核外电子数目等于（）。

A. 元素的原子序数B. 元素的质子数C. 元素的质子数减去中子数D. 元素的中子数:正确答案为A5. 下面哪个不属于玻尔的量子条件？A. 电子在特定轨道上运动B. 电子由低能级跃迁到高能级需要吸收能量C. 电子由高能级跃迁到低能级时释放能量D. 电子在轨道上运动的能量是固定的:正确答案为D......（省略题目6-30）二、填空题（每空2分，共20分）1. 量子数n=2时，可能的角动量量子数l的取值为【0，1 】。

2. 光的波长和频率满足关系c = λν，其中c为【光速】，λ为【波长】，ν为【频率】。

3. 电子在原子核周围的运动轨道称为【轨道】。

4. 轨道角动量量子数l代表电子运动轨道的形状和【能级】。

5. 泡利不相容原理指出，一个原子的一个轨道上的电子数目不超过【 2 】个。

......（省略填空题6-20）三、简答题（每题10分，共20分）1. 什么是原子核？【原子核是原子的中心部分，主要由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电。

原子核带整数电荷，确定了元素的原子序数。

原子核决定了原子的质量和化学性质。

】2. 简述玻尔的量子化条件。

【玻尔的量子化条件是描述电子在特定轨道上运动的条件。

根据量子化条件，电子绕原子核运动的轨道角动量必须为整数倍的普朗克常数h/2π，即mvr = nh/2π，其中m为电子质量，v为电子速度，r为轨道半径，n为主量子数。

答案及评分标准专业班级姓名学号开课系室应用物理系考试日期2009年6月16日10: 00-12: 00须 知1. 请认真读题，沉着冷静答卷，在左侧试卷反面写草稿，保持卷面整洁。

2. 重要复杂公式已经给出，应该有简单数据带入、计算和分析过程，简单抄公式或一步给出结果的，不计分。

3. 严肃考试纪律，作弊者按零分处理。

常数表和重要公式普朗克常数 h = 4.136⨯10-15eV ⋅s 里德堡常数R ∞ = 1.097⨯107m -1=(91.16nm)-1 基本电荷 e = 1.602 ⨯ 10-19C 阿伏伽德罗常数N A = 6.022⨯1023mol -1 1eV 折合温度为11600K玻尔磁子 μB = 5.788⨯10-5eV ⋅T -1 电子质量m e = 0.511Mev/c 2原子质量单位 u = 931MeV/c 2 玻尔半径a 0 = 0.0529nm氢原子基态能量 E 1=-13.6eVnm eV 44.12⋅=enm eV 1240 ; nm 197eV c ⋅=⋅=hc精细结构常数 1/137c /2== e α质子和电子的质量之比1836:e p =m m库仑散射公式：)2cot(2θa b =，其中E e Z Z a 02214πε=，本卷中2204e e πε可略写为。

卢瑟福微分散射截面：()2sin 142sin16'4222142θθθσ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==Ω≡ΩE e Z Z a Nntd dN d d 质心质量：mM Mm+=μ 氢光谱的里德堡公式：⎥⎦⎤⎢⎣⎡-==22111~n mR H λν玻尔跃迁条件：m n E E h -=ν玻尔的角动量量子化条件： n mvr L ==德布罗意物质波波长：mvhp h ==λ 布拉格衍射公式：λθn d =sin 2 海森伯不确定关系式： 2/ ≥∆∆x p x ，2/ ≥∆∆E tStern-Gerlach 实验最后原子沉积位置：2mv dDz B z z z ⋅∂∂-=μ 朗德因子：⎪⎪⎭⎫⎝⎛++-++=)1()1()1(2123j j l l s s g j 康普顿散射：()θλλcos 100-=-'cm h特征X 射线αK 系的Moseley 公式：2)(43σ-=Z Rhchv ，1≈σ一.（本题15分）卢瑟福散射束流强度I 为1.6 nA 的质子射向厚度t 为1μm 的金靶（Z =79，质量数A=197），若质子与金核可能达到的最短距离为40fm ，探测器距金靶r 为1m ，探测器面积ΔS 为4 mm 2 （已知金靶密度ρ=19.3g/cm 3）试求：1. （4分）金核与散射角为120°时相对应的微分散射截面（fm 2/sr ）。

原子物理学试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 原子物理学是研究（）的科学。

A. 原子核内部结构B. 原子核外电子的运动规律C. 原子核和核外电子的运动规律D. 原子核内部结构和核外电子的运动规律答案：D2. 原子物理学中，下列哪个量不是量子化的？（）A. 能量B. 动量C. 角动量D. 质量答案：D3. 根据玻尔模型，氢原子的能级是（）。

A. 连续的B. 分立的C. 随机的D. 无规律的答案：B4. 电子云模型中，电子在空间中出现的概率密度与下列哪个量有关？（）A. 电子的动能B. 电子的势能C. 电子的总能量D. 电子的角动量答案：C5. 根据泡利不相容原理，一个原子轨道中最多可以容纳（）个电子。

A. 1B. 2C. 3D. 4答案：B6. 原子物理学中，下列哪个量是守恒的？（）A. 能量B. 动量C. 角动量D. 所有选项答案：D7. 原子物理学中，下列哪个现象不能用经典物理学解释？（）A. 光电效应B. 光的折射C. 光的反射D. 光的干涉答案：A8. 原子物理学中，下列哪个现象是量子化的？（）A. 原子的振动B. 原子的转动C. 原子的电子跃迁D. 原子的平动答案：C9. 原子物理学中，下列哪个量是矢量？（）A. 质量B. 能量C. 动量D. 角动量答案：C10. 原子物理学中，下列哪个量是标量？（）A. 质量B. 能量C. 动量D. 角动量答案：B二、填空题（每题2分，共20分）11. 原子物理学中，电子的轨道量子数用______表示。

答案：n12. 根据玻尔模型，氢原子的能级公式为E_n = -13.6 eV / n^2，其中n是______量子数。

答案：主量子数13. 原子物理学中，电子的自旋量子数用______表示。

答案：s14. 原子物理学中，电子的磁量子数用______表示。

答案：m_l15. 原子物理学中，电子的自旋磁量子数用______表示。

答案：m_s16. 原子物理学中，电子的轨道角动量量子数用______表示。

皖西学院 学年度第 学期期末考试试卷（A 卷）系 专业 本科 级 原子物理学课程一．填空题：本大题共9小题；每小题3分，共27分。

1．按玻尔理论，原子只能处于一系列 的稳定状态，其中能量最低的定态称 为，高于 的态称为 。

2．氢原子基态能量E1= eV ，玻尔轨道半径==01a r 。

3．夫兰克-赫兹实验中用 碰撞原子，测定了使原子激发的“激发电势”，从而证实了原子内部能量是。

4．处于基态的银原子束通过一横向不均匀磁场时发生的两分裂（即史特恩-盖拉赫实验）揭示了电子 的存在，由于电子的 和 相互作用，碱金属原子能级出现了双层分裂（s 项除外）。

5．X 射线管发射的谱线由 和 两部分构成。

它们产生的机制分别是 和 。

6．原子中量子数l m l n ,,相同的最大电子数是 ；l n ,相同的最大电子数是 ； n 相同的最大电子数是 。

7．Li 原子的基态项为2S ，当把Li 原子激发到3P 态后，在不考虑精细结构的情况下，当Li 从3P 激发态向低能级跃迁时可能产生的谱线为 ， ， 和 。

8．铯的逸出功为1.9eV ，则铯的光电效应阈频率为 ，阈值波长为 ；如果要得到能量为1.5eV 的光电子，必须使用波长为 的光照射。

9．完成下列核反应：()+→+Be p Li 7473()+→+P He Al 3015422713()n H Cl 102137172+→+ ()+→+He p Li 4263()++→+Kr Ba n U 9236141561023592()ν+→+-e Fe 015526二．单项选择题：本大题共6小题；每小题3分，共18分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是正确的，请把正确选项的字母填在题后的括号内。

1．氢原子的基态能量约为-13.6eV ，则电子偶素的基态能量为多少（电子偶素由一个电子和一个束缚态的正电子组成）？（A ）-1.2eV （B ）-3.4eV（C ）-6.8eV （D ）-27.2eV （ ） 2．下列原子态中，可能存在的原子态是哪个？ （A ）2/11P （B ）33P（C ）13F （D ）23D （ ） 3．假设钠原子（Z=11）的10个电子已经被电离，则至少要多大的能量才能剥去它的最后一个电子？（A ）13.6eV （B ）136eV（C ）13600eV （D ）1.64keV （ ） 4．静止的Rb 22688发生α衰变后，α粒子和子核动能大小之比为多少？（A ）111：2 （B ）3：111（C ）2：111 （D ）1：1 （ ） 5．下列说法正确的是：（A ） 原子核衰变过程一定是放能的； （B ） 原子核衰变过程一定是吸能的；（C ） 原子核衰变过程既不放能也不吸能；（D ） 原子核衰变过程既可放能也可吸能。

卷别：A 卷运算过程中可能用到的部分物理常数：s J h ⋅⨯=-3410626.6； MeV fm ke⋅=44.12；keV nm hc ⋅=24.1； M e V fm c ⋅=197 ；MeV kg m p 272.93810672.127=⨯=-；MeV kg m e 511.01011.931=⨯=-；MeV kg m n 566.93910675.127=⨯=-；MeV kg u 494.93110661.1127=⨯=-。

一、判断题（每小题2分，共20分）1. 对于黑体辐射问题，据经典电动力学和统计物理学导出的瑞利-金斯公式在低频部分与实验相符，但在高频部分与实验的偏差很大。

这就是所谓的“紫外空难”。

（ ）2. 玻尔理论既有电子绕核运动的定态概念，又认为电子按经典轨道运动且有确定的位置和动量，这在理论上是矛盾的，因而也是不能用于解决实际问题的。

（ ） 3. 设一个速度为v 的粒子在宽为d 的刚性盒子中作一维运动，用量子观点分析，被束缚粒子的动量和能量均呈量子化。

（ ）4. 氢原子光谱为一套谱线系，这套谱线系依n 的不同又分为赖、巴、帕、布、普五个线系；而氦原子光谱明显地分成两套谱线系，这是由于氦原子两个价电子的S L -耦合使其有单态和三重态的能级结构所致。

（ ）5. 据海森堡不确定关系，粒子的坐标位置及相应的动量是不可能测准的。

（ ）6. 电子壳层的填充：按泡利原理从低能量状态开始填充，填满最低能态后才依次填充更高的能态。

（ ）7. 核力是短程性的强相互作用。

核力与核子是否带电有关。

（ ） 8. 维持自持链式反应的条件：中子的再生率≥1。

（ ）9. 核子平均结合能高达MeV 6.8，这是由于核力使核子紧密结合的缘故。

（ ） 10. 中子因为不带电而穿透能力很弱。

（ ）二、填空题（每空4分，共20分）1. 质子和电子是物质微观结构中的重要粒子，研究表明：=epm m。

2. 某原子的2=n 时，它的核外电子可能具有的状态数为 。

原子物理学期末复习§原子结构1、 原子模型（1）汤姆孙模型：实验：β射线 西瓜模型（2）卢瑟福模型：实验：α粒子散射库仑散射公式：a b=cot 22θ，21204Em Z Z e a r πε== m r 是入射粒子可接近原子核的最小距离理论：核式模型：意义：描绘了原子内部结构困难：无法解释原子的稳定性，同一性和再生性2、 波尔理论：实验：光电效应：量子解释氢光谱：波数：1νλ≡%n 221211=R (-）n n 巴尔末系1n =1,2… ,2n =1n +1… 莱曼系：1n =1, 2n =2,3…弗兰克-赫兹实验：证明原子内部能量是量子化的碱金属原子光谱：轨道在原子实中贯穿和原子实的极化理论：定态假设频率条件(跃迁假设)：n n hv E E '=- 2n R c h E n =- 氢基态：013.6E eV =-角动量量子化：L n mvr ==h§电子-轨道自旋1、 电子自旋（1） 实验验证：施恩-盖拉赫实验证明了：空间量子化的事实；电子自旋假设的正确，s=1/2;电子自旋磁矩数值的正确s,z B μμ=±，2s g =碱金属双线 碱金属能级分裂的原因是：自旋-轨道相互作用反常塞曼效应证明了：电子不是点电荷，它除了轨道角动量外，还有自旋运动。

正常塞曼效应和反常塞曼效应产生差别的原因是：电子自旋。

（2） 理论：角动量磁矩关系：2e L mμ=-u r u r量子表达式：j B j μμ=，j,z B j j m g μμ=-，2B ee m μ=h角动量量子化：L = z z L m =h 0,1l m l =±⋅⋅⋅± P155图18.3轨道角动量矢量模型自旋假设：S =u r s=12 12z s =±h 朗德g 因子: 222ˆˆ31()ˆ22j s l g j-=+ 2ˆ(1)s s s =+ 2、 泡利原理（1） 实验：氦光谱有两套光谱：单一态和三重态（早先认为氦有正氦和仲氦）（2） 理论：泡利不相容原理：在一个原子中不可能有两个或两个以上的电子具有完全相同的（n,l ,m l ,s m ）即原子中的每一个状态只能容纳一个电子。

原子物理学期末自测题1、原子半径的数量级是：A．10－10cm; B.10-8m C.10-10m D.10-13m2、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粒子只偏差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、进行卢瑟福理论实验验证时发现小角散射与实验不符这说明： A.原子不一定存在核式结构 B.散射物太厚C.卢瑟福理论是错误的D.小角散射时一次散射理论不成立 4、用相同能量的α粒子束和质子束分别与金箔正碰，测量金原子核半径的上限.试问用质子束所得结果是用α粒子束所得结果的几倍？A.1/4B.1/2C.1D.25、动能EK=40keV的α粒子对心接近Pb(z=82)核而产生散射,则最小距离为（m）：A.5.9B.3.0C.5.9╳10-12D.5.9╳10-146、如果用相同动能的质子和氘核同金箔产生散射,那么用质子作为入射粒子测得的金原子半径上限是用氘核子作为入射粒子测得的金原子半径上限的几倍？A.2B.1/2C.1 D .47、在金箔引起的?粒子散射实验中,每10000个对准金箔的?粒子中发现有4个粒子被散射到角度大于5°的范围内.若金箔的厚度增加到4倍,那么被散射的?粒子会有多少？A. 16B.8C.4D.28、在同一?粒子源和散射靶的条件下观察到?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.1:89、在?粒子散射实验中,若把?粒子换成质子,要想得到?粒子相同的角分布,在散射物不变条件下则必须使：A．质子的速度与?粒子的相同； B．质子的能量与?粒子的相同； C．质子的速度是?粒子的一半； D．质子的能量是?粒子的一半 10、氢原子光谱莱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/R11、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-3.4V12、由玻尔氢原子理论得出的第一玻尔半径a0的数值是：A.5.29×10-10mB.0.529×10-10mC. 5.29×10-12mD.529×10-12m 电子的动能为1eV，其相应的德布罗意波长为1.22nm。