原子物理学2008-B卷试题.doc

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1、B卷2007—2008学年第二学期《原子物理学》期末试卷专业班级姓名学号开课系室应用物理系考试日期2008年6月14日7：30-9：30题号一二三总分得分阅卷人复核人一、填空题（每空1分，共30分）1．在哲学上，关于物质是否无限可分存在两种对立的观点，我国古代的公孙龙主张，古希腊物理学家德谟克利特主张。2．电子的发现者是、中子的发现者是，放射行现象德发现者是，X射线的发现者是。3．玻尔的氢原子理论是分三步完成的（三步曲），分别为、、。4．史特恩－盖拉赫实验证明了、、、。5．产生激光的必要条件是；光的三个主要特征是

2、、、。6．相对于氢原子，碱金属原子的能级出现分裂，定性的讲主要是由两种效应所导致，分别为、。7.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。8．具有相同德布罗意波长的电子和质子，其动量之比为，动能之比为。9．按照原子的量子化理论，原子可以通过、两种辐射方式发光，而激光是由方式产生的。10．根据量子力学理论，氢原子中的电子，当其主量子数时，其轨道磁距的可能取值为、、。二、选择题（共10小题，每题3分，共30分）：1．（3分）动能为100ev的电子，其德布罗意波长为：（）(A)（B）（C）（D）2．（3

3、分）在原子的k壳层中，电子可能具有的四个量子数（1）（2）（3）（4）以上四种取值中，那些是正确的：（）A只有（1）、（3）是正确的B只有2、4是正确的C只有（2）、（3）是正确的D全部是正确的3．（3分）下列哪个符号所要代表的状态实际上并不存在：（）(A)(B)(C)(D)4．（3分）按照玻尔氢原子理论，对于氢原子和两次电离的，它们的第一玻尔半径之比，电子在第一轨道上运动时的速度之比，相应的角动量之比，基态能量之比分别为：（）(A)(B)(C)(D)5．（3分）某原子处于原子态，则此时其朗德因子的数值为：（）(

4、A)(B)(C)(D)6．（3分）不考虑精细结构，则氢原子的赖曼系中，波长最长的谱线和波长最短的谱线的波长之比为：（）(A)(B)(C)(D)7．（3分）由氦原子单一态跃迁产生的谱线，将在外磁场中发生分裂，在垂直于磁场方向观察，可观察到分裂为条谱线：（）(A)3条(B)4条(C)5条(D)6条8．（3分）的粒子与金核发生碰撞时的最小距离为：（）(A)(B)(C)(D)9．（3分）在康普顿实验中，如果入射光子的能量为，则反冲电子能够得到的最大能量为：（）(A)，(B)（C），（D）10．（3分）利用放射性元素的衰变

5、规律，可以估算地球的年龄。例如，已知和的半衰期分别为和，假定地球形成时，地球上的和的含量近乎相等，目前在天然铀当中的含量占99.3％,而仅占0.72%,由此估计的地球年龄为：（）(A)(B)(C)(D)三、计算题（共4题，每题10分，共40分）（注意写出解题步骤）1．（10分）是一种基本粒子，除静止质量为电子质量的207倍外，其余性质与电子都一样，当它运动速度较慢时，被质子俘获，形成子原子，试计算：（1）子原子的第一玻尔轨道半径。（5分）（2）子原子赖曼线系中的最短波长。（5分）2..（10分）氦原子的两个电子分

6、别都被激发到2p和2p状态，则按照耦合，该电子组态可以组成那些原子态？（注意写出过程）3．（10分）在史特恩－盖拉赫实验中，不均匀的横向磁场梯度为，磁极的纵向范围，磁极中心到屏的距离，使用的原子束是处于的钒原子，原子的动能，试求屏上线束边缘成分之间的距离。4.（10分）处于的钠原子置于弱磁场B时，能级将发生分裂，试求其出能级间隔（用表示），并画出能级分裂图。