原子物理试题集及答案

2019-03-27 23:48

第一章 填空 1、( )实验否定了汤姆逊原子结构模形。答:(?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)?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、?粒子散射实验实验得到的结果:

(A)绝大多数?粒子的偏转角大于90,

(B)只有1/800的?粒子平均在2—3度的偏转角。

。。

(C)只有1/800的?粒子偏转角大于90,其中有接近180的。

(D)全部?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a0=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a?n因n??1,2 由b?a2a0Z可得:a?2.116A

n?n得 b1=1.053A, b2=2.116A

9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。

6、在玻尔氢原子中,势能为负值,其绝对值比动能大,它说明什么含义?

答说明电子被原子核所束缚得很紧,电子具有的动能不能挣脱原子核束缚而离开变为自由电子。 7、对处于第一激发态(n=2)的氢原子,如果用可见光照射能否例之电离?为什么? 答不能。

因为根据玻尔能级跃迁公式,

1??RH(11?)得 222?224???? 7R1.0967758?10 而可见光中最短波长是 所不能使之电离。

8、轻原子被激发到某一能级后,跃迁回到基态一共放出三条谱线,(1)试确定被激发到的能级的主量子数,(2)用能级跃迁图把这三条谱线表示出来,(3)并说明是属于什么线系? 答:(1)n=3.

巴尔末系

赖曼系 9、用量子化通则证明玻尔对氢原子的电子轨道角动量是量子化的。 证明:因为对氢原子电子轨道角动量是守恒的,由量子化通则得:

nh??Ld??L?d??L2?

?L?nh 得证。 2????mA?sin?t ?Acos?t,动量:p?mq22*10、用量子化通则证明普朗克能量量子化。

证明;因为谐振子的坐标为:q由量子化通则得:nh?而谐振子能量是E??pdq?Am??T0sin2?tdt?1m?2A2T 21m?2A2 2?E?nh?nh? 得证。 T第三章

1、波函数的标准条件是:( )、 ( )、 ( )。 答(单值的、有限的、连续的)。

?,测量此波长的精确度为10-6倍,此光子的位置的不确定量是 2、一个光子的波长为300A( )mm。 答23.9mm (解: p?h? 由?x?p??xh(1?2?1?1)??xh???2?h得 4??2?x??23.9mm

4???3、若一个电子处于原子中某能态的时间为10s,则该能态的能量最小不确定量是( )。 答案3.3?10eV 解: ?t?E??8-8

hh ?E??3.3?10?8eV 4?4??t4、一维简谐振子在n=2能级的量子化能量是( ) 答:(n?5、已知德布罗意波函数为?,在t时刻,单位体积内发现一个粒子的几率是( )

*答:?? 或 ?2115)h?=(2?)h??h? 222

6、若质量为m的中子的德布罗意波长为?,(不考虑相对论效应)则它的动能为( )。

h2答案

2m?27为使电子的德布罗意波长为?,需要的加速电压为( )。

h2答案U? 22me?

7、波函数为什么要归一化? 答:因为粒子必定要在空间中某一点出现,所以粒子在某时刻在空间的各点出现的几率总和等于1,所以波函数要归一化。 选择

2玻恩对实物粒子的德布罗意波波涵数?(x,y,z)的统计解释:答案(B) (A)?(x,y,z) 表示t时刻,(x,y,z)处单位体积内发现粒子的几率。

(B)?(x,y,z) 表示t时刻,(x,y,z)处单位体积内发现粒子的几率。 (C)?(x,y,z)d?表示t时刻在体积d?中发现一个粒子的几率表达为

(D)以上都不对。

3、从玻恩对实物粒子的德布罗意波的统计观点看粒子(电子)衍射结果是:答案(D) (A)亮纹处是粒子 | ? |2小到达几率小的地方,暗纹处是粒子 | ? |2大到达几率大的地方。 (B)亮纹处是粒子 | ? |2小到达几率大的地方,暗纹处是粒子 | ? |2大到达几率大的地方。 (C)亮纹暗纹处都是粒子 | ? |2大到达几率一样的地方。

(D)亮纹处是粒子 | ? |2大到达几率大的地方,暗纹处是粒子 | ? |2小到达几率小的地方。

4、若?粒子(电荷为2e)在磁感应强度为B均匀磁场中沿半径为R的圆形轨道运动,则?粒子的德布罗意波长是: (A)

2h1h1 ,(B) ,(C) , (D) 。

eRB2eRBh2eRBeRBh

答案(A)

hhv22eBR过程2eBv?m v? ??。 ?p2eRBRm

计算:

8、求氢原子中电子在第二能级(n=2)的轨道角动量大小?(结果用?表示) 解:n=2时,l?0,1 所以由轨道角动量L?l(l?1)?得:

l?0?L?0l?1?L?2?

?,它们的动量和总能量下面哪一个是对的 [ ]答C 9、电子和光子的波长都是2A(A)电子、光子的动量和总能量都不相等。

(B)电子、光子的动量和总能量都相等。 (C)电子、光子的动量相等,总能量不相等。 (D)电子、光子的动量不相等,总能量相等。

第四、五指章

1、碱金属光谱一般易观察的四个线系是( )、( )、 ( )、( ) 答:(主线系、第一辅助线系、第二辅助线系、柏格曼线系)

2、碱金属原子能级与氢原子能级的差别(引起主量子数亏损)的原因是( )、( )。 答:(原子实的极化,、轨道贯穿)

3、碱金属原子的能级中S能级是( ),其余能级是( )。 答(单层的、双层的)

3、第二族元素的光谱结构( ),它们的能级分两套分别是( )和( )的结构。

答(相仿,单层,三层)

4、泡利原理( )。 答:在一原子中,不能有两个电子处于同一状态。

5、标志电子态的量子数是( n,l,s,ml,ms )五个量子数。 选择

1*标志电子态的量子数各表示的意义下面哪一个是正确的 [ ]答D (A)n为轨道量子数。 (B)l为主量子数。

(C)S为轨道取向量子数。

(D)ml,ms分别为轨道和自旋空间取向量子数。

1、氦原子能级跃迁特点下面那一个不正确: [ ]答B (A)氦的基态和第一激发态之间能量相差很大有19.77eV

(B)三重态(三层能级)与单一态(单层能级)之间可以相互跃迁。

(C)第一激发态3S1

1不可能自发跃迁到基态S0 。

(D)两套能级之间没有相互跃迁,而各自内部跃迁产生各自谱线。 2、判断下列各态中那一个原子态是存在的 [ ]答A

(A) 1S , (B)1P)2D5

2 , (C2 , (D)F0 。 3、判断下列各态中那一个原子态是存在的 [ ]答A

(A) 3F (B)5F36

2 ,0 , (C)D1/2 , (D)P1/2 。

4、感金属元素的原子光谱的共同特点下面那一个是错的 [ ](A)原子光谱具有相仿结构,只是波长不同。 (B)一般都能易观察到四个线系。

(C)碱金属原子光谱线的波数也可表达为二光谱项之差 (D)碱金属原子光谱项可表达为:T?Rn* 5、碱金属原子能级发生精细分裂的原因是下面那一个是对的 (A)电子自旋与轨道运动的相互作用。 (B)原子实极化。 (C)原子轨道贯穿。

(D)电子的椭圆轨道运动。

6、计算:某金属的原子态是3 2

D3/2表示下面那一个是对的: [ ](A)n?3,l?3/2,j?2的原子态。多重数是2 (B)n?3,l?1,j?3/2的原子态。多重数是2

答D [ ]答A 答C


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