微波方法下的氢原子精细结构

1955年诺贝尔物理学奖1955年的物理学奖，被美国的两位物理学家分享，他们是威利斯·兰姆（Willis mb）和波利卡普·库什（Polykarp Kusch）。

兰姆使用微波技术探究氢原子的精细结构，发现了兰姆位移；库什使用射频束精确地测量了电子的磁矩，完善了核理论。

二人都对量子电动力学的创立和发展起到重大的推动作用。

兰姆和库什都是在第二次世界大战前不久进入哥伦比亚大学辐射实验室的，两人都是拉比的追随者与合作者。

兰姆先是从事理论研究，发表过多篇论文。

库什则直接参与了拉比的磁共振方法研究。

他们二人在第二次世界大战期间都从事过雷达技术的工作，从而促使他们对微波有所了解，并在后来的实验中用到这一技术。

他们在同一个实验室中工作，但分别领导着一个小组，在同一年完成并且可以用同样的原理来解释各自的发现，这一原理就是关于电子与电磁辐射相互作用的理论。

显然，他们的研究工作是相互促进的，尽管使用的方法与实验装置有所不同。

威利斯·尤金·兰姆（Willis Eugene Lamb，1913—2008），出生于美国加利福尼亚州的洛杉矶，父亲是一位电话工程师。

1930年，兰姆进入伯克利加州大学，1934年获化学学士学位。

随后在奥本海默的指导下研究理论物理学，1934年获得博士学位。

1938年，兰姆到哥伦比亚大学任教。

从1943年到1951年，兰姆在哥伦比亚大学辐射实验室工作，在那里完成了他的主要成就。

2008年，逝世于亚利桑那洲的图森。

1兰姆的发现与氢原子有关，氢原子中有一个电子，沿一系列的轨道绕其核旋转，每条轨道对应于确定的能级，各能级都具有精细结构。

长期以来，精细结构的解释是使用狄拉克的相对论性量子力学，并且得到了公认。

然而，用光学方法验证狄拉克的精细结构理论，历经一二十年，始终未获得成功。

氢光谱作为最典型、最简单的一种原子光谱，对它的研究历时一百多年。

1885年，巴耳末发现14根氢谱线的波长可以用一个简单的公式来表示，这就是巴耳末公式。

实验 氢原子光谱的研究氢原子的结构最简单，它的线光谱明显地具有规律，早就为人们所注意。

各种原子光谱线的规律性的研究正是首先在氢原子上得到突破的。

氢原子又是一种典型的最适合于进行理论与实验比较的原子，对氢原子光谱的种种研究在量子论的发展中多次起过重要作用。

1913年玻尔建立了半经典的氢原子理论，成功地解释了包括巴耳末线系在内的氢光谱的规律。

事实上氢的每一谱线都不是一条单独的线，换言之，都具有精细结构，不过用普通的光谱仪器难以分辨，因而被当作单独一条而已。

这一事实意味着氢原子的每一能级都具有精细结构。

1916年索末菲考虑到氢原子中电子的椭圆轨道上近日点的速度已经接近光速，他根据相对论性力学修正了玻尔的理论，得到了氢原子能级精细结构的精确公式。

但这仍是一个半经典理论的结果。

1925年薛定谔建立了波动力学（即量子学中的薛定谔方程），重新解释了玻尔理论所得到的氢原子能级。

不久海森伯和约丹（1926年）根据相对论性薛定谔方程推得一个比索末菲所得的在理论基础上更加坚实的结果，将这结果与托马斯（1926年）推得的电子自旋轨道相互作用的结果合并起来，也得到了精确的氢原子能级精细结构公式。

尽管如此，根据该公式所得巴耳末系第一条的（理论）精细结构与不断发展的精密测量中所得实验结果相比，仍有约百分之几的微小差异。

1947年蓝姆和李瑟福用射频波谱学方法，进一步肯定了氢原子第二能级中轨道角动量为零的一个能有确实比上述精确公式所预言的高出1057MHz （乘以普朗克常数即得相应的能量值），这就是有名的蓝姆移动。

直到1949年，利用量子电动力学理论将电子与电磁场的相互作用考虑在内。

这一事实才得到了解释，成为量子电动力学的一项重要实验根据。

［实验目的］1.学习识谱和一种测量谱线波长的方法。

2.通过测量氢光谱可见谱线的波长，验证巴耳末公式的正确性，从而对玻尔理论的实验基础有具体了解，力求准确测定氢的里德伯常数，对近代测量所达到的精度有一初步了解。

诺贝尔自然科学奖1901-2001年获奖者名录物理学奖1901W.C.伦琴：发现X射线1902H.A.洛伦兹，P.塞曼：研究磁场对辐射的影响1903 A.H.贝克勒尔：发现物质的放射性、P.居里，Ｍ.居里：发现镭并从事放射性研究1904J.W.瑞利：从事气体密度的研究并发现氩元素1905P.E.A.雷纳尔德：从事阴极射线的研究1906J.J.汤姆逊：对气体放电理论和实验研究作出重要贡献1907 A.A.迈克尔孙：发明了光学干涉仪并且借助这些仪器进行光谱学和度量学的研究1908G.李普曼：发明了彩色照相干涉法即李普曼干涉定律1909G.马可尼，K.F.布劳恩：开发了无线电通信1910J.O.范德瓦尔斯：从事气态和液态方程式方面的研究1911W.维恩：发现热辐射定律1912Ｎ.G.达伦：发明了可以和燃点航标、浮标气体蓄电池联合使用的自动调节装置1913H.卡麦林-昂内斯：从事液体氦的超导研究1914Ｍ.V.劳厄：发现晶体中的X射线衍射现象1915W.H.布拉格，W.Ｌ.布拉格：借助X射线，对晶体结构进行分析1917 C.G.巴克拉：发现元素的次级X辐射的特性1918Ｍ.普朗克：对确立量子理论作出巨大贡献1919J.斯塔克：发现极隧射线的多普勒效应以及电场作用下光谱线的分裂现象1920 C.E.纪尧姆：发现镍钢合金的反常现象及其在精密物理学中的重要性1921 A.爱因斯坦：发现了光电效应定律等1922Ｎ.玻尔：从事原子结构和原子辐射的研究1923R.A.密立根：从事基本电荷和光电效应的研究1924K.Ｍ.G.西格巴恩：发现了X射线中的光谱线1925J.弗兰克，G.赫兹：发现原子和电子的碰撞规律1926J.B.佩兰：研究物质不连续结构和发现沉积平衡1927 A.H.康普顿：发现康普顿效应（也称康普顿散射）；C.T.R.威尔逊：发明了云雾室，能显示出电子穿过空气的径迹1928O.W.理查森：从事热离子现象的研究，特别是发现理查森定律1929Ｌ.V.德布罗意：发现物质波1930 C.V.拉曼：从事光散射方面的研究，发现拉曼效应1932W.K.海森堡：创建了量子力学1933 E.薛定谔，P.A.Ｍ.狄拉克：发现原子理论新的有效形式1935J.查德威克：发现中子1936V.F.赫斯：发现宇宙射线;C.D.安德森：发现正电子1937 C.J.戴维森，G.P.汤姆逊：发现晶体对电子的衍射现象1938 E.费米：发现中子轰击产生的新放射性元素并发现用慢中子实现核反应1939 E.O.劳伦斯：发明和发展了回旋加速器并以此取得了有关人工放射性等成果1943O.斯特恩：开发了分子束方法以及质子磁矩的测量1944I.I.拉比：发明了著名的核磁共振法1945W.泡利：发现不相容原理1946P.W.布里奇曼：发明了超高压装置，并在高压物理学方面取得成就1947 E.V.阿普尔顿：从事大气层物理学的研究，特别是发现高空无线电短波电离层1948P.Ｍ.S.布莱克特：改进了威尔逊云雾室方法以及由此获得的核物理领域和宇宙射线方面的一系列发现；1949汤川秀树：提出核子的介子理论，并预言介子的存在1950 C.F.鲍威尔：开发了用以研究核破坏过程的照相乳胶记录法并发现各种介子1951J.D.科克饶夫特，E.T.S.沃尔顿：通过人工加速的粒子轰击原子，促使其产生核反应1952 F.布洛赫，E.Ｍ.珀塞尔：从事物质核磁共振现象的研究并创立原子核磁力测量法1953 F.泽尔尼克：发明了相衬显微镜1954Ｍ.玻恩：在量子力学和波函数的统计解释及研究方面作出贡献；W.博特：发明了符合计数法，用以研究原子核反应和γ射线1955W.E.拉姆：发明了微波技术，进而研究氢原子的精细结构；P.库什：用射频束技术精确地测定出电子磁矩，创新了核理论1956W.H.布拉顿，J.巴丁，W.B.肖克莱：从事半导体研究并发现了晶体管效应1957李政道、杨振宇：发现宇称不守恒定律1958P.A.切伦科夫，I.E.塔姆，I.Ｍ.弗兰克：发现并解释了切伦科夫效应1959 E.G.塞格雷，O.张伯伦：发现反质子1960 D.A.格拉塞：发明气泡室，取代了威尔逊的云雾室1961R.霍夫斯塔特：利用直线加速器从事高能电子散射研究并发现核子；R.Ｌ.穆斯保尔：从事γ射线的共振吸收现象研究并发现了穆斯保尔效应1962Ｌ.D.朗道：开创了凝聚态物质特别是液氦理论的研究1963 E.P.威格纳：发现基本粒子的对称性以及原子核中支配质子与中子相互作用的原理；Ｍ.G.迈耶，J.H.D.延森：从事原子核壳层模型理论的研究1964 C.H.汤斯.；Ｎ.G.巴索夫，A.Ｍ.普罗霍罗夫：发明微波激射器和激光器，并从事量子电子学方面的基础研究1965朝永振一郎，J.S.施温格，R.P.费曼：在量子电动力学方面进行对基本粒子物理学具有深刻影响的基础研究1966 A.卡斯特勒：发现把光的共振和磁的共振结合起来使光束与射频电磁波发生双共振的双共振法1967H.A.贝特：对核反应理论作出贡献，特别是发现了星球中的能源1968Ｌ.W.阿尔瓦雷斯：通过发展液态氢气泡室和数据分析技术，从而发现许多共振态1969Ｍ.盖尔曼：发现基本粒子的分类和相互作用1970Ｌ.奈尔：从事铁磁和反铁磁的研究；H.阿尔文：从事磁流体力学的基本研究1971 D.加博尔：发明并发展了全息摄影法1972J.巴丁，Ｌ.Ｎ.库柏，J.R.施里弗：提出BCS理论,解释了超导现象1973江崎玲於奈，贾埃弗：通过实验发现半导体中的“隧道效应”和超导物质；B.D.约瑟夫森：发现超导电流通过隧道阻挡层的约瑟夫森效应1974Ｍ.赖尔，A休伊什：从事射电天文学方面的开拓性研究1975 A.Ｎ.玻尔，B.R.莫特尔森，J.雷恩沃特：从事原子核内部结构方面的研究1976 B.里克特，丁肇中：发现很重的中性介子1977P.W.安德森，J.H.范弗莱克，Ｎ.F.莫特：从事磁性和无序系统电子结构的基础研究1978P.卡皮察：从事低温物理学方面的研究；A.A.彭齐亚斯，R.W.威尔逊：发现宇宙微波背景辐射1979S.Ｌ.格拉肖，S.温伯格，A.萨拉姆：预言存在弱中性流，并对基本粒子之间的弱作用和电磁作用的统一理论作出贡献1980J.W.克罗宁，V.Ｌ.菲奇：发现中性K介子衰变中的宇称不守恒1981K.Ｍ.西格班：开发出高分辨率测量仪器；Ｎ.布洛姆伯根，A.肖洛：对发展激光光谱学和高分辨率电子光谱学做出贡献1982K.G.威尔逊：提出与相变有关的临界现象理论1983S.钱德拉塞卡，W.A.福勒：从事星体进化的物理过程的研究1984 C.鲁比亚，S.范德梅尔：对导致发现弱相互作用的传递者场粒子W±和Z 0的大型工程作出了决定性贡献1985K.冯·克里津：发现量子霍耳效应并开发了测定物理常数的技术1986 E.鲁斯卡：在电光学领域做了大量基础研究，开发了第一架电子显微镜；G.比尼格，H.罗雷尔：设计并研制了新型电子显微镜棗扫描隧道显微镜1987J.G.伯诺兹，K.A.穆勒：发现氧化物高温超导体1988Ｌ.莱德曼，Ｍ.施瓦茨，J.斯坦伯格：发现μ子型中微子，从而揭示了轻子的内部结构1989W.保罗，H.G.德默尔特，Ｎ.F.拉姆齐：创造了世界上最准确的时间计测法－原子钟1990J.I.弗里德曼，H.W.肯德尔，R.E.泰勒：通过实验首次证明了夸克的存在1991P.G.热纳：从事对液晶、聚合物的理论研究1992G.夏帕克：开发了多丝正比计数管1993R.A.赫尔斯，J.H.泰勒：发现一对脉冲双星，为有关引力的研究提供了新的机会1994 B.Ｎ.布罗克豪斯，C.G.沙尔：在凝聚态物质的研究中发展了中子散射技术1995Ｍ.Ｌ.佩尔，F.莱因斯：发现了自然界中的亚原子粒子：τ轻子、中微子1996 D.Ｍ.李，D.D.奥谢罗夫，R.C.理查森：发现在低温状态下可以无摩擦流动的氦-31997朱棣文，W.D.菲利普斯，C.科昂-塔努吉：发明了用激光冷却和俘获原子的方法1998R.劳克林，H.施特默，崔琦：发现电子能够形成新型粒子1999Ｎ.霍夫特，Ｍ.韦尔特曼：提出亚原子结构和运动的理论2000R.阿尔费罗夫、J.基尔比：发明快速晶体管、激光二极管和集成电路(芯片)2001 E.康奈尔，C.维曼，W.克特勒：在稀薄的碱金属原子中实现了玻色—爱因斯坦冷聚化学奖1901J.H.范特霍夫：发现溶液中化学动力学法则和渗透压规律1902 E.H.费歇尔：合成糖类以及嘌呤诱导体1903S.A.阿仑尼乌斯：提出电解质溶液理论1904W.拉姆赛：发现空气中的惰性气体1905 A.冯·贝耶尔：从事有机染料以及氢化芳香族化合物的研究1906H.莫瓦桑：从事氟元素的研究1907 E.毕希纳：从事酵素和酶化学、生物学研究1908 E.卢瑟福：首先提出放射性元素的蜕变理论1909W.奥斯特瓦尔德：从事催化作用、化学平衡以及反应速度的研究1910O.瓦拉赫：脂环式化合物的奠基人1911Ｍ.居里：发现镭和钋1912V.格林尼亚：发明了格林尼亚试剂－有机镁试剂；P.萨巴蒂埃：使用细金属粉末作催化剂，发明了一种制取氢化不饱和烃的有效方法1913 A.维尔纳：从事分子内原子化合价的研究1914T.W.理查兹：致力于原子量的研究，精确地测定了许多元素的原子量1915R.威尔斯泰特：从事植物色素叶绿素的研究1918 F.哈伯：发明固氮法1920W.H.能斯脱：从事电化学和热动力学方面的研究1921 F.索迪：从事放射性物质的研究，首次命名“同位素”1922 F.W.阿斯顿：发现非放射性元素中的同位素并开发了质谱仪1923 F.普雷格尔：创立了有机化合物的微量分析法1925R.A.席格蒙迪：从事胶体溶液的研究并确立了胶体化学1926T.斯韦德贝里：从事胶体化学中分散系统的研究1927H.O.维兰德：研究确定了胆酸及多种同类物质的化学结构1928 A.温道斯：研究出一族甾醇及其与维生素的关系1929 A.哈登，冯·奥伊勒-歇尔平：阐明了糖发酵过程和酶的作用1930H.费歇尔：从事血红素和叶绿素的性质及结构方面的研究1931 C.博施，F.贝吉乌斯：发明和开发了高压化学方法1932I.兰格缪尔：创立了表面化学1934H.C.尤里：发现重氢1935J.F.J.居里，I.J.居里：发现了人工放射性元素1936P.J.W.德拜：提出分子磁耦极矩概念并且应用X射线衍射弄清分子结构1937W.Ｎ.霍沃斯：从事碳水化合物和维生素C的结构研究；P.卡雷：从事类胡萝卜素类、核黄素类以及维生素A、B2的研究1938R.库恩：从事类胡萝卜素以及维生素类的研究1939 A.布泰南特：从事性激素的研究；Ｌ.鲁齐卡：从事萜烯、聚甲烯结构方面的研究1943G.海韦希：利用放射性同位素示踪技术研究化学和物理变化过程1944O.哈恩：发现重核裂变反应1945 A.I.魏尔塔南：研究农业化学和营养化学，发明了饲料贮藏保鲜法1946J.B.萨姆纳：首次分离提纯了酶；J.H.诺思罗普，W.Ｍ.斯坦利：分离提纯酶和病毒蛋白质1947R.鲁宾逊：从事生物碱的研究1948 A.W.K.蒂塞留斯：发现电泳技术和吸附色谱法1949W.F.吉奥克：长期从事化学热力学的研究，特别是对超低温状态下的物理反应的研究1950O.P.H.狄尔斯，K.阿尔德：发现狄尔斯－阿尔德反应及其应用1951G.T.西博格，E.Ｍ.麦克米伦：发现超铀元素1952 A.J.P.马丁，R.Ｌ.Ｍ.辛格：开发并应用了分配色谱法1953H.施陶丁格：从事环状高分子化合物的研究1954Ｌ.C.鲍林：阐明化学结合的本性，解释了复杂的分子结构1955V.维格诺德：确定并合成了含硫的生物体物质 特别是后叶催产素和增压素1956 C.Ｎ.欣谢尔伍德，Ｎ.Ｎ.谢苗诺夫：提出气相反应的化学动力学理论特别是支链反应1957 A.R.托德：从事核酸酶以及核酸酶辅酶的研究1958 F.桑格：从事胰岛素结构的研究1959J.海洛夫斯基：提出极谱学理论并发现“极谱法”1960W.F.利比：发明了“放射性碳素年代测定法”1961Ｍ.卡尔文：揭示了植物光合作用机理1962Ｍ.F.佩鲁茨，J.C.肯德鲁：测定出蛋白质的精细结构1963K.齐格勒，G.纳塔：发现了利用新型催化剂进行聚合的方法1964 D.Ｍ.C.霍金奇：使用X射线衍射技术测定复杂晶体和大分子的空间结构1965R.B.伍德沃德：对有机合成法作出贡献1966R.S.马利肯：用量子力学创立了化学结构分子轨道理论，阐明了分子的共价键本质和电子结构1967R.G.W.诺里什，G.波特，Ｍ.艾根：发明了测定快速化学反应的技术1968Ｌ.翁萨格：从事不可逆过程热力学的基础研究1969O.哈塞尔，D.H.R.巴顿：为发展立体化学理论作出贡献1970Ｌ.F.莱洛伊尔：发现糖核苷酸及其在糖合成过程中的作用1971G.赫兹伯格：从事自由基的电子结构和几何学结构的研究1972 C.B.安芬森：确定了核糖核苷酸酶的分子氨基酸排列；S.莫尔，W.H.斯坦：从事核糖核苷酸酶的活性区位研究1973 E.O.费歇尔，G.威尔金森：从事具有多层结构的有机金属化合物的研究1974P.J.弗洛里：从事高分子化学的理论、实验两方面的基础研究1975J.W.康福思：研究酶催化反应的立体化学；V.普雷洛格：从事有机分子以及有机反应的立体化学研究1976W.Ｎ.利普斯科姆：从事甲硼烷的结构研究1977I.普里高津：主要研究非平衡热力学，提出了“耗散结构”理论1978P.D.米切尔：从事生物膜上的能量转换研究1979H.C.布朗，G.维蒂希：研制了新的有机合成法1980P.伯格：从事核酸的生物化学研究；W.吉尔伯特，F.桑格：确定了核酸的碱基排列顺序1981福井谦一，R.霍夫曼：从事化学反应过程的理论性研究1982 A.克卢格：开发了结晶学的电子衍射法，并从事核酸蛋白质复合体的立体结构的研究1983H.陶布：阐明了金属配位化合物电子反应机理1984R.B.梅里菲尔德：开发了极简便的肽合成法1985J.卡尔，H.A.豪普特曼：开发了应用X射线衍射确定物质晶体结构的直接计算法1986 D.R.赫希巴奇，李远哲，J.C.波利亚尼：研究化学反应体系在位能面运动过程的动力学1987 C.J.佩德森，D.J.克拉姆，J.Ｍ.莱恩：合成冠醚化合物1988J.戴森霍弗，R.胡伯尔，H.米歇尔：分析了光合作用反应中心的三维结构1989S.奥尔特曼，T.R.切赫：发现RＮA自身具有酶的催化功能1990 E.J.科里：创建了一种独特的有机合成理论可逆合成分析理论1991R.R.恩斯特：发明了傅里叶变换核磁共振分光法和二维核磁共振技术1992R.A.马库斯：对溶液中的电子转移反应理论作出贡献1993K.B.穆利斯：发明“聚合酶链式反应法”；Ｍ.史密斯：开创“寡聚核苷酸基定点诱变”法1994G.A.欧拉：在碳氢化合物即烃类研究领域作出了杰出贡献1995P.克鲁岑，Ｍ.莫利纳，F.S.罗兰：阐述了对臭氧层厚度产生影响的化学机理，证明了人造化学物质对臭氧层构成破坏作用1996R.F.柯尔，H.W.克罗托因，R.E.斯莫利：发现了碳元素的新形式－富勒氏球（也称布基球）C601997P.B.博耶，J.E.沃克尔，J.C.斯科：发现人体细胞内负责储藏转移能量的离子传输酶1998W.科恩：提出密度函数理论；J.波普：提出量子化学的方法1999 A.兹韦勒：利用激光闪烁研究化学反应2000 A.J.黑格、A.G.马克迪尔米德.和白川英树，导电聚合物的发现和发展。

氢原子能级的一级斯塔克效应本文将介绍氢原子能级的一级斯塔克效应，包括其概念、特点以及在相关领域的应用。

我们将确定文章的类型为科普类文章，旨在让读者对氢原子能级的一级斯塔克效应有一个基本的了解。

关键词：氢原子能级，一级斯塔克效应，量子力学，原子结构氢原子能级的一级斯塔克效应是一种重要的量子力学现象，它在原子结构和化学反应中有着广泛的应用。

那么，什么是氢原子能级的一级斯塔克效应呢？在本文中，我们将从氢原子能级的基本概念、一级斯塔克效应的定义和特点等方面进行介绍。

氢原子能级是指氢原子在不同能量状态下的量子力学能级。

根据量子力学的理论，氢原子的能级是离散的，且具有一定的能量值。

这些能量值与氢原子的原子序数之间满足玻尔兹曼分布。

一级斯塔克效应是指当一个氢原子与另一个具有较高能量的氢原子相互接近时，其能级将发生分裂的现象。

这种分裂是由于两个氢原子的相互作用所致，也称为“斯塔克分裂”。

在实验中，这种能级分裂的大小可以通过光谱学方法进行测量。

一级斯塔克效应具有几个重要的特点。

它是一种量子力学现象，与经典力学不同。

它反映了两个氢原子之间的相互作用，这种相互作用是由于它们之间的电荷分布相互作用所产生的。

一级斯塔克效应的能级分裂大小与两个氢原子的相对位置密切相关。

氢原子能级的一级斯塔克效应是一种重要的量子力学现象，在原子结构和化学反应中具有广泛的应用。

通过了解一级斯塔克效应的概念和特点，我们可以更好地理解量子力学的基本原理和原子结构的基本知识。

这些知识不仅在科学研究领域中具有重要的应用价值，而且在日常生活中也具有一定的指导意义。

例如，在化学反应中，一级斯塔克效应可以帮助我们理解化学键的形成和断裂现象；在材料科学领域，一级斯塔克效应可以帮助我们设计具有特定能带结构的材料，从而实现光电器件和太阳能电池等功能。

一级斯塔克效应还与核聚变、超导、量子计算等领域具有一定的关联性，为我们提供了更广阔的思考空间和探索方向。

氢原子能级的一级斯塔克效应是一个具有重要意义的物理现象。

高校原子物理学试题试卷一、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.3P O;B.3P2;C.3S1;D.1S O.6.测定原子核电荷数Z的较精确的方法是利用A.α粒子散射实验;B. x射线标识谱的莫塞莱定律;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.中子；B.中微子；C.光子；D.α粒子9.在（1）α粒子散射实验，（2）弗兰克－赫兹实验，（3）史特恩－盖拉实验，（4）反常塞曼效应中，证实电子存在自旋的有：A.（1），（2）;B.（3）,（4）;C.（2）,（4）;D.（1）,（3）.l的简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A Z X衰变为子核Y的电子俘获过程表示（）。