原子物理习题

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1、4兀£得到：Z&ctg卷79x(1.60x10^)2密竽(47rx8.85xl0-12)x(7.68xl06xl0-19)=3.97xl0-15米第一章原子的基本状况1-1若卢瑟福歆射用的a粒子是放射性物质键°放射的，其动能为7.68x10'电子伏特=歆射初质是原子序数N=79的金箔=试问歆射角8=150。所对应的睦准距离％多大?鉴：根据卢瑟褐歆射公式：c0t—=47T£...—-_72°2N"式中心=4卯是a粒子的功能’第二章原子的能级和辐射2-1试计算氢原子的第一玻尔轨道上电子绕核柴动的频率、线速变和加速变电子在第一玻尔轨道上和年n=ls根据昼子化条件，S

2、:一加W_Z?271可得：频率Vvnhh2兀幺27CZ%2f27tZ%2f=6.58x10°赫兹速夏：財=2ti«v=加斤叭=2.188x1()6米/秒加速虧w=*/尸==9.046x10"米/秒'2卫试白氢原子的亘德伯肯数计算基态氢原子的电离电矣和篤一激发电势s薛：电离能为0=勺-Z；,把氢原子的能级公式乡=一砂代入，得:电离电势：^=^=13.60伏特e1133篤一激发能：比=心空苕_尹）=丁必=丁><13・60=10・20电子伏特1244第一激发电势：Zf=^.=10.20伏特g23•用能亘为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

3、基茨迁时，会出现那些波长的光谱线？把氢原子有基态激发到你"=2,3,4……等能级上去所壽賽的能亘是：尿如》g—g）其中忌—13.6电子伏特空=13.6x(1-)=12.8电子伏特其中点和点小于12-5电子伏特，点大于125电子伏特。可见，具有12.5电子伏特能量的电子不足以把基态氢原子激发到^>4的能级上去，所以只能出现朋3的能级间的联迁=茨迁时可能发出的光谱线的波长为：=心(尹-尹)=、RhZ36九i=6565/九§=1025厦第三章量子力学初步3.1浪长为1〉的X光光子的动量和能宣各为多少？根据德布罗意关系式，得:动亘为：P=®=—=6-63xl(r'4千

4、克•米•秒"九丄u能亘为：入=6.63xl0-34x3xl08/1O-10=1.986x10宀焦耳aU!章碱金属原子4.1己知Z/原子光谱主线系最长波长/1=6707^?堆线系系限波长九8=3519〉=求锂原子第一激发电势和电离电势，氧主线系最长波长是电子从第一激发态向基态茨迁产生的=婕线系系限波长是电子从无穷处向第一激发态沃迁产生的=设篤一濒发电势为/f,电离电势为K，则有：Le)=5375伏特。彳二孑二1.850伏特第五章多电子原子5.1彳原子的两个电子处在2p3d电子组态=问可能组成坯几种原子态?用原子态的符号表示之=己知电.子间是LS耦合n餌：区为4=

5、1£=2=近=$2=£，S=S［十J"?或近一勺；z=4十厶4十厶一1….，彳一石,^=0.1:/=3.2.1■■•・所以可以有如下12个绘态：z=13=0七z=1,8=1/A.I.2Z=2朋=0Z=2"=「5“Z=3.$=OF••JX=3.S=1.3A4-•2.J.45.2已知彳原子的两个电子被分别激发到2p和3d轨道，器所构成的原子态为问这两电子的轨道角动量Z与之间的夹角，自旋角动量Pc与之间的夹角分别为多少？逗:C1）已知原子态为电子组态为2p3d二Z=2』=1為=1諾=2因此,Pn.=厶十1）亥=巳=J/（Z十1护=荷P；=Px十玄『十2厶厶cqsJ-

6、•cos9z=（42-Px一戶『）/20込孔=106。46（2）斤=A?十久I十“彳办“比-•30=JP；-Al"-戶『）3宀=

7、0$=70。32'5.3锌原子（Z二30）的最外层电子有两个，基态时的组态是壮4“当其白有一个被激发，考虑两种情况：（1）那电子被濒发到5s态：C2）它被濒发到4p态。试求出LS整合情况下这两种电子组态分别组成的原子状态=賀出相应的能级匡=从（1）和（2）情况形成的激发态向低能级袄迁分别发生几种光谱乐迁?（1）组态为4s5s时4=4=0近=$2?.z=o.s=0.1s=o时，*/=Z=0:单重态仪S=l^：t7=L三重态乜根据浜特定

8、则可亘出月应的能级匡，有选择定则能够判断出能级间可以发生的5种乐迁:5】爲-4迓于迓->43^;5%->4咨5驾->43^4】呂T4垃所以有5条光谱线=C2）外层两个电子组态为4s4p时：4=a厶=1眄=内=〒，••・Z=LS=0」•■S=O时，y=Z=ls单重态】呂$=i时〃=2丄a三重态％根据洪特定则可以亘出能级匡，根据选择定则可以看出，只能产生一种茨迁，羊彳T斗】％,氐此只有一条光谱线=5・6已知•氮原子的一个电子械激发到2p轨道，而另一个电子还在Is轨道=试作出能级疑迁图来说明可能出现坯些光谱线我迁？發：4=0.Z,=1近=3"^=1/2;$=0上Z=

9、1对于a£=05