吉林大学 2016 年原子与分子物理研究所真题
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专题十六原子物理与原子核物理挖命题【考情探究】分析解读本专题内容是选修3-5模块的两个重要内容之一,由原来的选考内容改为必考内容,命题难度不大,但考点较多,主要包括光电效应、氢原子能级、氢原子光谱、原子结构和原子核。
复习时应注重四个问题:一是精读教材,熟练掌握教材内容,重视课后习题;二是重视与现代科技相联系的题目;三是把重点放在光电效应、氢原子能级跃迁规律、核反应方程的书写及结合能和质量亏损的计算上;四是动量守恒定律在核反应过程中的应用。
【真题典例】破考点【考点集训】考点一原子物理1.卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析,提出了()A.原子的核式结构模型B.原子核内有中子存在C.电子是原子的组成部分D.原子核是由质子和中子组成的答案A2.许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的,因此光谱研究是探索原子结构的一条重要途径。
利用氢气放电管可以获得氢原子光谱,根据玻尔理论可以很好地解释氢原子光谱的产生机理。
已知氢原子的基态能量为E,激发态能量为E n=,其中n=2,3,4,…。
1885年,巴耳末对当时已知的在可见光区的四条谱线做了分析, 1发现这些谱线的波长能够用一个公式表示,这个公式写做=R(-),n=3,4,5,…。
式中R叫做里德伯常量,这个公式称为巴耳末公式。
用h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,则里德伯常量R可以表示为() A.- B. C.- D.答案C考点二原子核3.用中子n)轰击铝27Al),产生钠24Na)和X,则X是()A.电子B.质子C.正电子D.α粒子答案D4.关于α、β、γ三种射线,下列说法正确的是()A.三种射线都带电B.三种射线都是电磁波C.α射线的电离能力最强D.β射线的穿透能力最强答案C5.碳12的原子核是由6个质子和6个中子构成的,各质子之间存在着三种相互作用力,万有引力、库仑力和核力。
这三种相互作用力的大小由弱到强的顺序是()A.万有引力、库仑力、核力B.万有引力、核力、库仑力C.库仑力、万有引力、核力D.核力、万有引力、库仑力答案A6.一个氘核与一个氚核结合成一个氦核同时放出中子,释放17.6MeV的能量。
原子物理期末试题(物理学院本科2009级用,试题共 5 页,时间2.5小时。
卷面共计100 分。
)(答案一律写在答题纸上)一、选择题(单选或多选,每小题1.5分,共计27分)答案按顺序写在答题纸上1.1897年汤姆逊证实电子存在的各种实验依据中,包含以下哪些?A 阴极射线发生大角散射B 阴极射线的荷质比远大于其它粒子C 阴极射线质量远小于原子质量D 阴极射线经磁场后分裂为2束2. 结合史特恩-盖拉赫实验以及相关原子理论,可以知道A 顺磁性原子在均匀磁场中发生原子有效磁矩的空间取向量子化B 有效磁矩为0的原子在非均匀磁场中发生原子角动量的空间取向量子化C 原子总角动量不为0时,原子的总有效磁矩也一定不为0D 氮原子有效磁矩发生取向量子化时,原子内总自旋磁矩一定是取向量子化的3. 1911年卢瑟福提出了原子的核式结构模型,根据该模型能够知道A原子核的质量远大于电子质量 B 原子核由中子和质子构成C原子半径在 10-10 m 量级 D 入射α粒子的散射方向与靶物质种类无关4. 在玻尔氢原子理论框架内,能够知道A原子内电子的动能是量子化的 B 原子整体平动时,平动动能是量子化的C原子的内部能量是量子化的 D 赖曼系和巴尔末系的谱线强度不同5. 关于1927年的戴维逊-革末实验,下述说法成立的是A 直接地验证了质子的波动性 B观测到了带电粒子在晶体中的衍射C 支持了玻恩提出的物质波假说D 观测到了电子的隧道效应6.钠黄色双线由5890Å和5896Å的两条谱线构成,在磁场中发生塞曼效应,则A 对应5890Å的跃迁分裂为6条B 表现为σ偏振的塞曼谱线共有6条C 平行于弱磁场方向可见6条谱线D 磁场增强时,谱线总数可能会减少7. 以下哪些现象是由电子自身的自旋-轨道相互作用所引起?A铅原子中 6p7s电子发生 jj 耦合 B氦原子能级中存在三重态 1s2p 3P2,1,0C 碱金属原子光谱包含主、漫、锐、基四个线系 D电子的隧道效应8. 某双原子分子有2个价电子,所处电子态为3∏2。
第一章填空1、( )实验否定了汤姆逊原子结构模形。
答:(α粒子散射)。
2、原子核式结构模型是()。
3、夫兰克—赫兹实验证明了( )答原子能级的存在。
4、德布罗意波的实验验证是( )答电子衍射实验。
选择题1、原子核式模型的实验依据是:(只选一个)(A )α粒子散射实验。
(B )光电效应,(C )康谱顿效应,(D )夫兰克—赫兹实验。
答(A )2、α粒子散射实验实验得到的结果:(A )绝大多数α粒子的偏转角大于90。
,(B )只有1/800的α粒子平均在2—3度的偏转角。
(C )只有1/800的α粒子偏转角大于90。
,其中有接近180。
的。
(D )全部α粒子偏转角大于90。
答(C )第二章填空1、光谱的类型( )光谱、 ( )光谱 , ( )光谱。
答:线状、带状,连续。
2、巴耳末线系的可见光区中的四条谱线颜色是( )、 ( )、( )、( ) 答;(红、深绿、青、紫)3、氢原子光谱的前4个谱线系是( )、( )、( )、( )。
答“(赖曼系,巴巴耳末、帕邢、布喇开)4、玻尔理论的三个假设是(1)、((2)( )(3)( )5、能级简并是指(n 个状态的能量是相同的状况)6、氢原子和类氢离子在不考虑相对论效应时能级是(简并)的,简并度为(n )7、当氢原子和类氢离子在不考虑相对论效应时,在n=3的能级中可能有多少个不同状态的椭圆轨道?(答案3个)(可作填空或选择)8、氢原子的玻尔半径a 0=0.529A,在n=2能级的椭圆轨道半长轴为( )A ,半短轴分别为( )A 、( )A 。
解:根据半长轴20a a nZ =可得: 2.116a =A 因1,2n φ= 由n b a n φ=得 b 1=1.053A, b 2=2.116A9在气体放电管中,用能量为12.1eV 的电子去轰击处于基态的氢原子,此时氢原子所能发射的光子能量中能是(A )12.1eV , (B)10.2 Ev .(C )12.1 eV 、 10.2 eV 、19 eV ,(D )12.1 eV 、 10.2 eV 、3.4 eV . 答案(C)10在气体放电管中,用能量为12.1eV 的电子去轰击处于基态的氢原子,此时氢原子所能发射的普线有( )条答案(3)问答5、玻尔理论是建立在物理学那三方面的基础上?答(1)光谱的实验资料和经验规律,(2)以实验基础的原子核式结构模型,(3)从黑体辐射的事实发展出来的量子论。
原子核物理 试卷A试简述下列物理概念 (20分)1.深度非弹性散射 2.同位旋 3.复合核 4.长射程α粒子壳层模型之所以成立的主要依据有哪些?它的基本思想是什么?并举两个用壳层模型解释实验现象较成功的例子。
(10分)用某一能量的124C +轰击209Bi 靶,得210Po 的生成率为311.610S -⨯,已知束流强度为0.1A μ,靶厚为2340gcm μ-(薄靶),求反应截面。
(10分)快中子照射铌靶时,能发生反应9392(,2)mNb n n Nb ,1/29210.15mT dNb β-=−−−−→ ,已知铌靶面积为23cm ,厚度为0.1cm ,靶面垂直于中子束,求铌靶经通量密度为102110cm s --的14MeV 中子照射8小时后,再冷却20天后的放射性活度(已知该反应截面935mb σ=,38.57Nb gcm ρ-=,93Nb 丰度为100o o )。
(15分)226Ra 是238U 衰变的产物,在铀矿中每62.810⨯个238U 原子便伴有一个226Ra 原子。
若已知226Ra 的半衰期2261/2()1620T Ra =年,而238U 的半衰期远远大于226Ra 的半衰期,试求238U 的半衰期。
(10分)对23(,)H d p H 反应,已知入射氘核能量 1.2d E MeV =,质子与氘核运动方向成直角飞出去,并具有能量 3.30p T MeV =,试求核反应的反应能。
(10分)95Zr 的衰变纲图如下图,试根据β衰变和γ跃迁的选择定则判断每一β衰变的衰变级次和每一γ跃迁的跃迁类型。
(15分)试求活度1.0毫居里的59Fe 在1秒钟内发射的每一能量的光子数和内转换电子的数目。
59Fe 核衰变纲图如下图。
各γ光子的内转换系数等于411.810()γ-⨯、421.410()γ-⨯和33710()γ-⨯,发射2γ和3γ的几率之比等于1:15。
(10分)试卷(B卷)一、简述下列物理名词:(15分)1、削裂反应2、全融合反应3、镜像核4、轨道电子俘获二、简述液滴模型的实验基础,液滴模型的基本思想和成功应用液滴模型的两个例子。
原子物理真题合集答案解析是物理学领域的一个重要分支,研究原子及其内部结构以及原子与外界环境的相互作用。
在学习的过程中,做一些真题合集是非常有帮助的,可以帮助我们巩固知识点,并了解考试的出题风格。
下面,我将为大家提供一些真题合集的答案解析,希望能对大家的学习有所帮助。
1. 题目:电子与质子的静电相互作用力大小为F,当电子入射速度增加到原来的四倍时,电子与质子的相互作用力大小为多少?解析:根据库仑定律,电子与质子之间的静电相互作用力与它们之间的距离的平方成反比。
因此,当电子的速度增加到原来的四倍时,电子与质子之间的距离也会相应地变大四倍。
根据静电相互作用力与距离的关系,我们可以得出新的相互作用力大小F'与原来的相互作用力大小F的关系为F'=F/16。
2. 题目:一个原子的电子从能量为E1的能级跃迁到能量为E2的能级,跃迁过程中发射一个光子,光子的能量为E3。
若能量E1、E2和E3满足能量守恒定律,那么它们之间的关系是什么?解析:根据能量守恒定律,原子电子跃迁所吸收或发射的光子的能量等于能级之间的能量差。
因此,光子的能量E3等于能级E1与E2之间的能量差,即E3 = E2 - E1。
3. 题目:加速器中的质子被加速到相对论速度,其动能为K。
如果将这个质子的动能增加一倍,那么质子的速度会增加到原来的多少倍?解析:根据相对论动能公式K = (γ - 1)mc²,其中γ为洛伦兹因子,m为质子的静止质量,c为光速。
如果将质子的动能增加一倍,那么新的动能为2K。
将这个值代入相对论动能公式,我们可以解出新的γ值,然后利用γ = 1/√(1 - (v/c)²) 转化为速度的表达式,得出新的速度与原来速度的倍数关系。
4. 题目:电离能是描述原子束缚电子与原子核相互作用强度的物理量。
某一类型的原子的第一激发态电离能为E1,而第二激发态电离能为E2。
那么,这个原子的基态电离能大致为多少?解析:根据原子的能级结构,第一激发态是电子从基态跃迁到第一个激发态,第二激发态是电子从第一个激发态跃迁到第二个激发态。
吉林大学物理试题(2007~2008学年第二学期)(上册)注意:第一大题和第二大题的答案填写在题后的表格内,否则按零分处理。
玻尔兹曼常数: 1231038.1--⋅⨯=K J k 普适气体常数:1131.8--⋅⋅=K mol J R 一、 单选题1、汽车用不变力制动时,决定其停止下来所通过路程的量是(A ) 速度 (B )质量 (C) 动量 (D) 动能2、一均质细棒绕过其一端和绕过其中心并与棒垂直的轴转动时,角加速度β相等, 则二种情况下棒所受的外力矩之比21:M M 是(A )1:1 (B )2:1 (C )4:1 (D )1:43、在由两个质点组成的系统中,若此系统所受的外力的矢量和为零,则此系统(A )动量、机械能守恒,但角动量是否守恒不能确定(B )动量守恒,但机械能和角动量是否守恒不能确定 (C ) 动量和角动量守恒,但机械能是否守恒不能确定 (D) 动量、机械能守恒、角动量均守恒4、已知一定量的某种理想气体,在温度为T 1与T 2时,分子最可几速率分别为1p υ和 2p υ,分子速率分布函数的最大值分别为)(1p f υ和)(2p f υ。
若21T T >,则(A )21p p υυ>,)()(21p p f f υυ> (B) 21p p υυ>,)()(21p p f f υυ< (C )21p p υυ<,)()(21p p f f υυ> (C )21p p υυ<,)()(21p p f f υυ< 5、两容器内分别盛有氢气和氦气,若它们的温度和摩尔数分别相同,则(A )两种气体分子的平均平动动能相同 ( B) 两种气体分子的平均动能相同 (C )两种气体分子的平均速率相同 (D )两种气体的内能相同6、有人设计一台卡诺热机(可逆的),每循环一次可以从400k 的高温热源吸热1800J ,向300k 的低温热源放热800J 。
吉林大学物理化学考研题库吉林大学物理化学是一门综合性学科,它结合了物理学的原理和化学现象的分析,是研究生考试中的一个重要科目。
以下是一些可能的物理化学考研题目,供同学们复习参考:一、选择题1. 根据热力学第一定律,下列哪一项不是能量守恒的表现形式?A. 系统与环境之间的能量交换B. 系统内部能量的转换C. 系统与环境之间的能量转化D. 系统内部能量的消失2. 在理想气体状态方程 PV = nRT 中,下列哪个变量是温度的函数?A. P(压强)B. V(体积)C. n(摩尔数)D. R(气体常数)二、简答题1. 简述吉布斯自由能(Gibbs free energy)的概念及其在物理化学中的应用。
2. 解释什么是化学平衡常数,并举例说明如何计算一个化学反应的平衡常数。
三、计算题1. 给定一个反应:\[ A(g) + 2B(g) \leftrightarrow 3C(g) \]初始时,\[ [A] = 1.0 \, \text{M}, \, [B] = 2.0 \, \text{M}, \, [C] = 0 \, \text{M} \]假设反应达到平衡时,\[ [C] = 0.6 \, \text{M} \],求平衡时\[ [A] \] 和\[ [B] \] 的浓度。
2. 一个理想气体在绝热过程中膨胀,其初始体积为 \( V_1 = 2.0 \, \text{L} \),初始温度为 \( T_1 = 300 \, \text{K} \)。
如果气体在膨胀过程中体积变为 \( V_2 = 4.0 \, \text{L} \),求最终温度\( T_2 \)。
四、论述题1. 论述熵的概念及其在热力学第二定律中的重要性。
2. 讨论温度、压力和体积对化学反应速率的影响,并给出相应的物理化学原理。
请注意,以上题目仅为示例,实际的考研题库可能包含更广泛的题目类型和更复杂的题目。
建议同学们在复习时参考历年真题和专业教材,以全面掌握物理化学的知识点。
大一原子物理试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 原子物理学研究的主要内容是()。
A. 原子核内部结构B. 原子核外电子的排布C. 原子核与电子的相互作用D. 原子核的放射性衰变答案:B2. 氢原子的能级公式为()。
A. E_n = -13.6 eV / n^2B. E_n = -13.6 eV * n^2C. E_n = 13.6 eV / n^2D. E_n = 13.6 eV * n^2答案:A3. 根据玻尔理论,氢原子的轨道是量子化的,下列哪个选项是错误的()。
A. 轨道半径是量子化的B. 轨道角动量是量子化的C. 轨道能量是量子化的D. 轨道是连续的答案:D4. 电子云的概念是由哪位科学家提出的()。
A. 玻尔B. 薛定谔C. 海森堡D. 狄拉克答案:B5. 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. 原子核的组成包括()。
A. 质子和中子B. 电子和中子C. 质子和电子D. 质子、中子和电子答案:A7. 放射性衰变遵循的规律是()。
A. 一阶反应B. 二阶反应C. 三阶反应D. 零阶反应答案:A8. 光电效应实验中,光电子的最大动能与入射光的频率之间的关系是()。
A. 正比B. 反比C. 无关D. 非线性关系答案:A9. 康普顿散射现象说明了光具有()。
A. 波动性B. 粒子性C. 波动性和粒子性D. 以上都不是答案:B10. 根据德布罗意假说,物质波的波长与动量之间的关系是()。
A. λ = h / pB. λ = h * pC. λ = p / hD. λ = p * h答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 原子物理学是研究原子及原子核内部结构和性质的科学,其研究对象包括原子核、电子以及它们之间的相互作用。
2. 根据玻尔理论,氢原子的能级公式为 E_n = -13.6 eV / n^2,其中 n 为量子数。
2016届拔尖班物理试题及答案—--原子物理1、[2014·新课标全国卷Ⅰ] 关于天然放射性,下列说法正确的是________.A.所有元素都可能发生衰变B.放射性元素的半衰期与外界的温度无关C.放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D.α、β和γ三种射线中,γ射线的穿透能力最强E.一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线2、[2014·新课标Ⅱ卷] 在人类对微观世界进行探索的过程中,科学实验起到了非常重要的作用.下列说法符合历史事实的是________.A.密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值B.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究,发现了原子中存在原子核C.居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素D.卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子E.汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验,发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的,并测出了该粒子的比荷3、[2014·广东卷] 在光电效应实验中,用频率为ν的光照射光电管阴极,发生了光电效应,下列说法正确的是A.增大入射光的强度,光电流增大B.减小入射光的强度,光电效应现象消失C.改用频率小于ν的光照射,一定不发生光电效应D.改用频率大于ν的光照射,光电子的最大初动能变大4、[2014·江苏卷]已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1014Hz,在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应,比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子,钙逸出的光电子具有较大的________.A.波长B.频率C.能量D.动量5、[2014·山东卷] 氢原子能级如图所示,当氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时,辐射光的波长为656 nm.以下判断正确的是________.(双选,填正确答案标号)a.氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时,辐射光的波长大于656 nmb.用波长为325 nm的光照射,可使氢原子从n=1跃迁到n=2的能级c.一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线d.用波长为633 nm的光照射,不能使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级6、[2014·浙江卷] 玻尔氢原子模型成功解释了氢原子光谱的实验规律,氢原子能级图如图2所示,当氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级时,辐射出频率为________Hz的光子.用该频率的光照射逸出功为2.25 eV的钾表面,产生的光电子的最大初动能为________eV. (电子电荷量e=1.60×10-19C,普朗克常量h=6.63×10-34J·s)7、(2014上海)在光电效应的实验结果中,与光的波动理论不矛盾...的是()(A)光电效应是瞬时发生的(B)所有金属都存在极限频率(C)光电流随着入射光增强而变大(D)入射光频率越大,光电子最大初动能越大拓展:1、(2013北约)一个具有放射性的原子核A 放射一个β粒子后变成原子核B,原子核B 再放射一个α粒子后变成原子核C,可以肯定的是( )A.原子核A 比原子核B 多2 个中子B.原子核A 比原子核C 多2 个中子C.原子核为A 的中性原子中的电子数,比原子核为B 的中性原子中的电子数少1D.原子核为A 的中性原子中的电子数,比原子核为C 的中性原子中的电子数少12、(2013年华约)核聚变发电有望提供人类需要的丰富清洁能源。
综合练习(一)一.选择题1.物质的量为n 的理想气体,该气体的哪一组物理量确定后,其他状态函数都有定值(1)p (2)V (3)T ,U √(4)T ,p 2.公式p p H Q ∆=适用于下列哪个过程(1)理想气体从1013。
25kPa 反抗恒定外压101.325kPa 膨胀 √(2)273。
2K ,101。
325k Pa 下,冰融化成水 (3) 298。
2K,101.325k Pa 下,电解CuSO 4水溶液 (4)理想气体从状态A 变化到状态B3.某化学反应若在300K, p 下在试管中进行时放热6×104J ,若在相同条件下通过可逆电池进行反应,则吸热6×103J ,该化学反应的熵变为(1) —200J ﹒K —1 (2) 200 J ﹒K —1 (3) -20 J ﹒K —1 √ (4) 20 J ﹒K -14.上题反应在试管中进行时其环境的熵变√(1) 200J ﹒K —1 (2) -200 J ﹒K -1 (3) —180J ﹒K -1 (4) 180 J ﹒K -1 5.第3题中系统可能做的最大非体积功为(1) -66000J √(2) 66000 J (3) -54000 J (4) 54000 J 6.在通常情况下,对于二组分系统能平衡共存的最多相 (1) 1 (2) 2 (3) 3 √(4) 4 7.下列各式哪个表示了偏摩尔量 √(1)()C TPn B U n ∂∂ (2)()c TVn BA n ∂∂ (3)()C SPnB Hn ∂∂ (4)()C B TPn B n μ∂∂ 8.298K ,当H 2SO 4溶液的浓度从0.01mol ﹒kg -1增加到0.1 mol ﹒kg —1时,其电导率和摩尔电导率将(1)m κΛ减小,增加 (2)m κΛ增加,增加 (3)m κΛ减小,减小 √ (4)m κΛ增加,减小 9.在化学动力学中,质量作用定律只适用于(1)反应基数为正整数的反应 (2)恒温恒容反应 √(3)基元反应 (4)理想气体反应 10.兰格缪尔等温吸附理论中,最重要的基本假设是(1)吸附质为理想气体 (2)中压条件 √(3)单分子层吸附 (4)多分子层吸附二.填空1.在一个绝热箱内装有浓硫酸和水,开始中间用隔膜分开,然后弄破隔膜,使水和浓硫酸混合,以水和浓硫酸为系统,则:Q( = )0, W ( = ),△U ( = )0。
2005年四 川 大 学 原子与分子物理专业复试笔试题答案必须写在答题纸上,写在试题上不给分 一、回答(30分,每小题10分) 1.写出光栅方程并说明各量的物理意义。
2.将折射率n=1.40的薄膜放入迈克尔逊干涉仪的一臂肘,如果由此产生7条条纹的移动,求膜厚。
(光源用λ=5890Å的钠光)3.用可见光照射能否使基态氢原子受到激发?如果改用加热的方法,问至少需加热到多高温度才能使之激发?要使氢原子电离,问至少要加到多高温度? 二、填空1.(5分)在标准状态下,体积比为1:2的氧气和氦气(均视为刚性分子理想气体)相混合,混合气体中氧气和氦气内能之比为(A) 1:2 (B) 5:3 (C) 5:6 (D) 10:3[ C ]2.(10分)用总分子数N 、气体分子速率V 和速率分布函数()v f 表示下列各量:(1)速率大于0V 的分子数 =(2)速率大于0V 的那些分子的平均速率=(3)多次观察某一分子的速率,发现其速率大于0V 的几率=3.(5分)要使处于基态的氢原子受激发后能发射赖曼系(由激发态跃迁到基态发射的各谱线组成的谱线系)的最长的谱线,至少应向基态氢原子提供的能量是 (A) 1.5 eV (B) 3.4 eV (C) 10.2 eV (D) 13.6 eV[ C ]()dvv Nf v ⎰∞()dvv vf v ⎰∞()dvv f v ⎰∞4.(10分)宇宙飞船相对于地面以速度v 匀速直线飞行,某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号,经过t ∆(飞船上的钟)时间后,被尾部的接收器收到,则由此可知飞船的固有长度为(c 表示真空中光速) (A )t c ∆⋅ (B) t v ∆⋅ (C )2)/(1c v t c -∆⋅ ( D)()21c vt c -⋅∆⋅[ A ] 5.(10分)一导体球外充满相对介电常数为r ε的均匀电介质,若测得导体表面附近场强为E ,则导体球面上的自由电荷面密度σ为 (A) E 0ε (B) E rεε0(C)E rε (D) ()E r 00εεε-[ B ]三、计算题:(共30分,每题10分)1.高压下的氢原子可以当作关闭在半径为 r 0的球壳内处理,其径向波函数可以写成正常态的波函数乘以一个压缩因子(1-r/r 0),即 R(r) = Ne -r (1-r/r 0),N 为归一化因子 1)试求归一化常数N2)写出基态氢原子受高压作用的波函数。
吉林大学 2016 年原子与分子物理研究所真题
固体物理
一、简答题
1、晶体结合类型有哪些?并指出相应的成键类型?
2、画出 CsCl 和钙钛矿(3BaTiO )结构(没有写错真题就如此!)。
3、何谓肖脱基缺陷?
4、近自由电子近似。
5、用作图法画出二维正方格子的头二布里渊区。
6、库伯(L. N. Cooper )对。
7、PN 结。
8、何谓极化激元? 二、
1、简述晶格振动的德拜模型和爱因斯坦模型的区别及适用范围。
2、何谓纳米材料?指出纳米材料有哪几种类型。
三、写出结合结构因子表达式;求出金刚石衍射不为零的条件。
四、在离子晶体中,晶体的介电常数与纵、横光学模频率 LO ω、TO ω 满足非常简单的关系(LST 关系),试从长光学模与电磁耦合的黄昆方程出发,推导 LST 关系:
2
LO
2TO
(0)(),ωεεω=∞
其中,黄昆方程为
11121222,.U b b U b b ∂⎧
=-=+⎪⎪∂⎨
∂⎪=-=+⎪∂⎩
W W E W
P W E E 式中 W 为正负离子的相对位移;E 是宏观电场;P 是极化强度;11b ,12b ,
22b 是三个待定参数。
五、利用紧束缚近似,证明晶体 s 带的能量关系为
i ()e (),m s s m E E βγ⋅=--∑k R k R
进而证明面心立方晶格 S 带的能量与波矢的关系为
()111111
222222()4cos cos cos cos cos cos ,S S x y x z y z E E k a k a k a k a k a k a βγ=--++k
式中 β 和 γ 反映原子间的相互作用,一般取正值;a 为晶格常数。
普通物理
一、简答题
(1)写出真空中静电场的 Gauss 定理的物理表述,并用公式予以表达; (2)请写出毕奥-萨伐尔定律的物理表述,并用公式予以表达; (3)请写出感生电流的形成条件。
二、测量值 x 和 y 有下列关系:
2
,ax y b x =+
利用这些数据估计 1.0x =, 3.5x =,12x = 时的 y 值,并指出这个 3 个估计值哪一个比较精确。
三、某欠阻尼振子,其角频率为 ω。
相继两次振动的最大位移分别为 1x 和 2x 。
求阻尼因数 β。
四、(1)质量为 m 的粒子在势能为
22
()cx
V x x a
=+ 的保守力场中运动,其中 c 和 a 为正的常数。
求稳定平衡位置及其在它附近的小振动的周期。
(2
)如果粒子从稳定平衡位置以速度 v 开始运动,求 v 值得范围使粒子:(a )振动;(b )逃到 -∞;(c )逃到 +∞。
五、如图所示为一电子速度选择器,K 为电子枪,由枪中沿 KA 方向射出的电子速度不一。
当电子通过方向相互垂直的均匀电场和磁场后,只有一定数量的电子能够沿直线前进通过小孔 S 。
设产生均匀电场的平行极板间的电压为 400 伏特,极板间距为 0.05 米,垂直纸面的均匀磁场的磁感应强度为 0.08 特斯拉。
问:(1)磁场的指向是向纸内还是纸外,为什么?(2)速率为多大的电子才能通过小孔 S ?
K。