原子物理試題集及答案

1、第一章填空1、（ ）實(shí)驗(yàn)否定了湯姆遜原子結(jié)構(gòu)模形。答：（粒子散射）。2、原子核式結(jié)構(gòu)模型是（ ）。3、夫蘭克赫茲實(shí)驗(yàn)證明了（ ）答原子能級的存在。4、德布羅意波的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是（ ）答電子衍射實(shí)驗(yàn)。選擇題1、原子核式模型的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是：（只選一個(gè)）（A）粒子散射實(shí)驗(yàn)。（B）光電效應(yīng)，（C）康譜頓效應(yīng)，（D）夫蘭克赫茲實(shí)驗(yàn)。答（A）2、粒子散射實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果：（A）絕大多數(shù)粒子的偏轉(zhuǎn)角大于90。，（B）只有1/800的粒子平均在23度的偏轉(zhuǎn)角。（C）只有1/800的粒子偏轉(zhuǎn)角大于90。，其中有接近180。的。（D）全部粒子偏轉(zhuǎn)角大于90。 答（C）第二章填空1、光譜的類型（ ）光譜、 （ ）光譜

2、， （ ）光譜。答：線狀、帶狀，連續(xù)。2、巴耳末線系的可見光區(qū)中的四條譜線顏色是（ ）、 （ ）、（ ）、（ ）答；（紅、深綠、青、紫）3、氫原子光譜的前4個(gè)譜線系是（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。答“（賴曼系，巴巴耳末、帕邢、布喇開）4、玻爾理論的三個(gè)假設(shè)是（1）、（ （2）（ ）（3）（ ）5、能級簡并是指（n個(gè)狀態(tài)的能量是相同的狀況）6、氫原子和類氫離子在不考慮相對論效應(yīng)時(shí)能級是（簡并）的，簡并度為（n）7、當(dāng)氫原子和類氫離子在不考慮相對論效應(yīng)時(shí)，在n=3的能級中可能有多少個(gè)不同狀態(tài)的橢圓軌道？（答案3個(gè)）（可作填空或選擇）8、氫原子的玻爾半徑a0=0.529A,在n=2能級的橢圓軌道半

3、長軸為（ ）A，半短軸分別為（ ）A、（ ）A 。解：根據(jù)半長軸可得：A因由得 b1=1.053A, b2=2.116A9在氣體放電管中，用能量為12.1eV的電子去轟擊處于基態(tài)的氫原子，此時(shí)氫原子所能發(fā)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在氣體放電管中，用能量為12.1eV的電子去轟擊處于基態(tài)的氫原子，此時(shí)氫原子所能發(fā)射的普線有( )條答案(3)問答5、玻爾理論是建立在物理學(xué)那三方面的基礎(chǔ)上？答（1）光譜的實(shí)驗(yàn)資料和經(jīng)驗(yàn)規(guī)律，（2）

4、以實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)的原子核式結(jié)構(gòu)模型，（3）從黑體輻射的事實(shí)發(fā)展出來的量子論。6、在玻爾氫原子中，勢能為負(fù)值，其絕對值比動能大，它說明什么含義？答說明電子被原子核所束縛得很緊，電子具有的動能不能掙脫原子核束縛而離開變?yōu)樽杂呻娮印?、對處于第一激發(fā)態(tài)（n=2）的氫原子，如果用可見光照射能否例之電離？為什么？答不能。因?yàn)楦鶕?jù)玻爾能級躍遷公式， 得 而可見光中最短波長是 所不能使之電離。8、輕原子被激發(fā)到某一能級后，躍遷回到基態(tài)一共放出三條譜線，（1）試確定被激發(fā)到的能級的主量子數(shù)，（2）用能級躍遷圖把這三條譜線表示出來，（3）并說明是屬于什么線系？答：（1）n=3. 巴爾末系 賴曼系9、用量子化通則證明玻

5、爾對氫原子的電子軌道角動量是量子化的。證明：因?yàn)閷湓与娮榆壍澜莿恿渴鞘睾愕?，由量子化通則得： 得證。*10、用量子化通則證明普朗克能量量子化。證明；因?yàn)橹C振子的坐標(biāo)為：，動量：由量子化通則得：而諧振子能量是 得證。第三章1、波函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)條件是：（ ）、 （ ）、 （ ）。答（單值的、有限的、連續(xù)的）。2、一個(gè)光子的波長為300，測量此波長的精確度為10-6倍，此光子的位置的不確定量是（ ）mm。答23.9mm(解: 由得3、若一個(gè)電子處于原子中某能態(tài)的時(shí)間為10-8s，則該能態(tài)的能量最小不確定量是（ ）。答案解: 4、一維簡諧振子在n=2能級的量子化能量是（ ）答：=5、已知德布羅意波函數(shù)

6、為，在t時(shí)刻，單位體積內(nèi)發(fā)現(xiàn)一個(gè)粒子的幾率是（ ）答： 或 6、若質(zhì)量為m的中子的德布羅意波長為，（不考慮相對論效應(yīng)）則它的動能為（ ）。答案7為使電子的德布羅意波長為，需要的加速電壓為（ ）。答案7、波函數(shù)為什么要?dú)w一化？答：因?yàn)榱Ｗ颖囟ㄒ诳臻g中某一點(diǎn)出現(xiàn)，所以粒子在某時(shí)刻在空間的各點(diǎn)出現(xiàn)的幾率總和等于1，所以波函數(shù)要?dú)w一化。選擇2玻恩對實(shí)物粒子的德布羅意波波涵數(shù)的統(tǒng)計(jì)解釋：答案（B）（A） 表示t時(shí)刻，（x，y，z）處單位體積內(nèi)發(fā)現(xiàn)粒子的幾率。（B） 表示t時(shí)刻，（x，y，z）處單位體積內(nèi)發(fā)現(xiàn)粒子的幾率。（C）表示t時(shí)刻在體積中發(fā)現(xiàn)一個(gè)粒子的幾率表達(dá)為（D）以上都不對。3、從玻恩對實(shí)物粒

7、子的德布羅意波的統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)看粒子（電子）衍射結(jié)果是：答案（D）（A）亮紋處是粒子 | ? |2小到達(dá)幾率小的地方，暗紋處是粒子 | ? |2大到達(dá)幾率大的地方。（B）亮紋處是粒子 | ? |2小到達(dá)幾率大的地方，暗紋處是粒子 | ? |2大到達(dá)幾率大的地方。（C）亮紋暗紋處都是粒子 | ? |2大到達(dá)幾率一樣的地方。（D）亮紋處是粒子 | ? |2大到達(dá)幾率大的地方，暗紋處是粒子 | ? |2小到達(dá)幾率小的地方。4、若粒子（電荷為2e）在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B均勻磁場中沿半徑為R的圓形軌道運(yùn)動，則粒子的德布羅意波長是：（A） ，（B） ，（C） ， （D） 。答案（A）過程 。計(jì)算： 8、求氫原子中電子

8、在第二能級（n=2）的軌道角動量大??？（結(jié)果用表示）解：n=2時(shí)，所以由軌道角動量得：9、電子和光子的波長都是2，它們的動量和總能量下面哪一個(gè)是對的 答C（A）電子、光子的動量和總能量都不相等。（B）電子、光子的動量和總能量都相等。（C）電子、光子的動量相等，總能量不相等。（D）電子、光子的動量不相等，總能量相等。第四、五指章1、堿金屬光譜一般易觀察的四個(gè)線系是（ ）、（ ）、 （ ）、（ ）答：（主線系、第一輔助線系、第二輔助線系、柏格曼線系）2、堿金屬原子能級與氫原子能級的差別（引起主量子數(shù)虧損）的原因是（ ）、（ ）。答：（原子實(shí)的極化，、軌道貫穿）3、堿金屬原子的能級中S能級是（ ），

9、其余能級是（ ）。答（單層的、雙層的） 3、第二族元素的光譜結(jié)構(gòu)（ ），它們的能級分兩套分別是（ ）和（ ）的結(jié)構(gòu)。答（相仿，單層，三層）4、泡利原理（ ）。答：在一原子中,不能有兩個(gè)電子處于同一狀態(tài)。5、標(biāo)志電子態(tài)的量子數(shù)是（ ）五個(gè)量子數(shù)。選擇1*標(biāo)志電子態(tài)的量子數(shù)各表示的意義下面哪一個(gè)是正確的 答D（A）n為軌道量子數(shù)。（B）為主量子數(shù)。（C）S為軌道取向量子數(shù)。（D）分別為軌道和自旋空間取向量子數(shù)。1、氦原子能級躍遷特點(diǎn)下面那一個(gè)不正確： 答B(yǎng)（A）氦的基態(tài)和第一激發(fā)態(tài)之間能量相差很大有19.77eV（B）三重態(tài)（三層能級）與單一態(tài)（單層能級）之間可以相互躍遷。（C）第一激發(fā)態(tài)3S1不

10、可能自發(fā)躍遷到基態(tài)1S0 。（D）兩套能級之間沒有相互躍遷，而各自內(nèi)部躍遷產(chǎn)生各自譜線。2、判斷下列各態(tài)中那一個(gè)原子態(tài)是存在的 答A（A） 1S ， （B）1P2 ， （C）2D2 ， （D）5F0 。3、判斷下列各態(tài)中那一個(gè)原子態(tài)是存在的 答A（A） 3F2 ， （B）5F0 ， （C）3D1/2 ， （D）6P1/2 。4、感金屬元素的原子光譜的共同特點(diǎn)下面那一個(gè)是錯(cuò)的 答D（A）原子光譜具有相仿結(jié)構(gòu)，只是波長不同。（B）一般都能易觀察到四個(gè)線系。（C）堿金屬原子光譜線的波數(shù)也可表達(dá)為二光譜項(xiàng)之差（D）堿金屬原子光譜項(xiàng)可表達(dá)為：5、堿金屬原子能級發(fā)生精細(xì)分裂的原因是下面那一個(gè)是對的 答A（

11、A）電子自旋與軌道運(yùn)動的相互作用。（B）原子實(shí)極化。（C）原子軌道貫穿。（D）電子的橢圓軌道運(yùn)動。6、計(jì)算：某金屬的原子態(tài)是3 2D3/2表示下面那一個(gè)是對的： 答C（A）的原子態(tài)。多重?cái)?shù)是2（B）的原子態(tài)。多重?cái)?shù)是2（C）的原子態(tài)。多重?cái)?shù)是2（D）的原子態(tài)。多重?cái)?shù)是17、LS耦合下的洪特定則下面表達(dá)那一個(gè)是錯(cuò)的 答D從同一電子組態(tài)形成的各能級中：（A） 那重?cái)?shù)最高的，即S值最大的能級位置最低。（B） 具有相同S值的能級中，具有最大L值的位置最你。（C） 對于同科電子，不同J值的各能級順序是：電子數(shù)小于閉殼層電子占有數(shù)的一半時(shí)，最小J值的能級為最低。（D） 對于同科電子，不同J值的各能級順序是

12、：電子數(shù)大于閉殼層電子占有數(shù)的一半時(shí)，最小J值的能級為最低。8、下列原子態(tài)中那些態(tài)之間可能發(fā)生躍遷的，請畫出能級躍遷圖解圖：9、下列原子態(tài)中那些態(tài)之間可能發(fā)生躍遷的，請畫出能級躍遷圖第六章填空1、原子總磁矩是由（ ）、（ ）、（ ）合成的。答（電子軌道磁矩、電子自旋磁矩、原子核磁矩）2、具有二個(gè)或二個(gè)以上電子的原子總磁矩大小計(jì)算式是（ ）答（）3、外磁場對原子的作用使原子能級分裂成（ ）層。答（2J+1）4、塞曼效應(yīng)是（ ）。答5、拉莫爾旋進(jìn)是（ ）答在外磁場B中，原子磁矩受磁場力矩的作用，繞B連續(xù)進(jìn)動的現(xiàn)象。選擇1、原子態(tài)2P3/2的g因子是： 答A（A）4/3 ，（B）17/15 （C）2

13、8/15， （D）0 。2、原子態(tài)4D1/2的g因子是： 答D（A）-5 ，（B）3 ，（C）8， （D）03、外磁場對原子4F3/2能級分裂成幾層 答C（A）-5 ，（B）3 ，（C）4， （D）04、外磁場對原子3P2能級分裂成幾層 答A（A）5 ，（B）3 ，（C）4， （D）05下面那一個(gè)是史特恩蓋拉赫實(shí)驗(yàn)證明證確的 答案A（A） 角動量空間取向量子化，電子自旋假設(shè)是正確的，而且自旋量子數(shù)S=1/2（B） 角動量空間取向量子化，但不能證明電子自旋假設(shè)正確的。（C） 不能證明角動量空間取向量子化，但電子自旋假設(shè)是正確的，而且自旋量子數(shù)S=1/2（D） 以上都不對。計(jì)算1、計(jì)算在L-S耦合

14、下，4F3/2原子態(tài)在磁場中分裂成多少層能級，原子受磁場作用時(shí)引起的附加能量?解：由題可知L=3，J=3/2，2S+1=4，所以 S=3/2M=J，J-1，,-J=分裂成4層.,1*、計(jì)算在L-S耦合下，3 2P3/2原子態(tài)在磁場中分裂成多少層能級，原子受磁場作用時(shí)引起的附加能量?解：由題可知L=1，J=3/2，2S+1=2，所以 S=1/2 分裂成4層能級,第七章問答1、能量最低原理答：原子在正常狀態(tài)時(shí)，每個(gè)電子在不違背泡利不相容原理的前提下，總是盡先占有能量最低的狀態(tài)。1、有一種原子在基態(tài)時(shí)電子殼層是這樣填充的：n=1、n=2殼層和3S次殼層都填滿，3p次殼層填了一半，這原子的原子序數(shù)是：

15、 答C（A）12， （B）18， （C）15， （D）13 。解各層填滿為其中3p次殼層填了一半故2、有一種原子在基態(tài)時(shí)電子殼層是這樣填充的：n=1、n=2、n=3殼層和4S、4p、4d次殼層都填滿，這原子的原子序數(shù)是： 答A（A）46， （B）44， （C）40， （D）38 。解各層填滿為3、原子的3d次殼層按泡利原理一共可以填多少個(gè)電子，下面那一個(gè)是對的： 答B(yǎng)（A）8， （B）10 ，（C）5， （D）12解：3d次殼層即n相同（不含主殼層n=3的電子），按泡利原理一共可以填個(gè)電子4、原子中能夠有下列量子數(shù)：，相同的最大電子數(shù)（是多少？）下面那一個(gè)是正確的。 答D（A）、（1）是2個(gè)，

16、（2）是，（3）是n（B）、（1）是2個(gè)，（2）是，（3）是n2（C）、（1）是4個(gè)，（2）是，（3）是2n2（D）、（1）是2個(gè)，（2）是，（3）是2n2第十章填空1、衰變的三種形式是（ ）， （ ），（ ）。答（放出負(fù)電子），（放出正電子），（原子核俘獲核外電子）。2、核力的主要性質(zhì)是( )、( )、（ ）、（ ）。答：（短程強(qiáng)力、具有飽和性的交換力、核力與電荷無關(guān)、非有心力的存在）。3、原子核的結(jié)合能是（ ），大小為（ ）。答是核子結(jié)合成原子核過程中虧損的質(zhì)量，以能量的形式放出。4、不穩(wěn)定的原子核自發(fā)地蛻變，變?yōu)榱硪环N狀態(tài)或另一原子核，同時(shí)放出一些射線的現(xiàn)象稱為（ ）。答原子核的放射性衰

17、變。5、的衰變條件是（ ）。答是衰變能大于零，即衰變前原子核質(zhì)量大于衰變后原子核質(zhì)量。名詞解釋6、半衰期是指（ ）答，原子核的數(shù)目減到原數(shù)目的一半，所經(jīng)過的一段時(shí)間T。7、原子反應(yīng)堆是（ ）。答：把鈾和其它材料按一定的設(shè)計(jì)裝置起來，使其發(fā)生裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，從而取得能量的裝置。8、原子核的液滴模型解釋那些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？存在什么問題？答解釋了原子核的結(jié)合能，也解釋了核反應(yīng)的復(fù)核上的過程重核裂變過程。存在的問題是它沒能說明原子核內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。選擇1、在原子核的放射性衰變中，放出的射線粒子下面一種是對的 答A（A）射線是氦核，射線是電子，射線是光子。（B）射線是電子，射線是粒子，射線是光子。（C）射線是光子

18、，射線是電子，射線是粒子。（D）射線是粒子，射線是光子，射線是電子。2、自然界中原子核結(jié)合能大小情況下面那一種是錯(cuò)的。 答B(yǎng) （A）在中等質(zhì)量數(shù)（40120）之間的那些原子核中核子的平均結(jié)合能較大，并在8.6MeV左右。（B）質(zhì)量數(shù)在30以上原子核中，核子的平均結(jié)合能顯出隨A值有周期性變化，最大值落在A等于8的倍數(shù)上。（C）質(zhì)量數(shù)在30以上原子核中，核子的平均結(jié)合能變化不大（即幾乎是）。（D）質(zhì)量數(shù)在30以下原子核中，核子的平均結(jié)合能顯出隨A值有周期性變化，最大值落在A等于4的倍數(shù)上。3、原子核的輻射躍遷遵守三個(gè)守恒定律下面那一個(gè)是對的： 答C（A）總能量守恒，總動量守恒，宇稱守恒。（B）總動

19、能守恒，總動量守恒，宇稱守恒。（C）總能量守恒，總角動量守恒，宇稱守恒。（D）總能量守恒，總動量守恒，機(jī)械能守恒。 4、物質(zhì)有四種相互作用（下面那一個(gè)是對的） 答C（A）萬有引力作出，弱相互作用、電磁相互作用、彈力作用（B）萬有引力作出，弱相互作用、磁相互作用、摩擦力作用 。（C）萬有引力作出，弱相互作用、電磁相互作用、強(qiáng)相互作用 。（D）強(qiáng)相互作用，弱相互作用、電磁相互作用、彈力作用 。5、關(guān)于粒子相互作用的對象下面哪一個(gè)是正確的 答C（A）強(qiáng)相互作用對象是輕子。（B）弱相互作用對象是所有粒子。（C）電磁相互作用對象是光了、帶有電及有磁矩的粒子。（D）萬有引力相互作用對象是強(qiáng)子第八章，1、下

20、面是關(guān)于X射線的一些性質(zhì)哪個(gè)是錯(cuò)的 答案是D（A）X射線能使照相底片感光； （B）X射線有很大的貫穿本領(lǐng)； （C）X射線能使某些物質(zhì)的原子、分子電離； （D）X射線是可見的電磁波，它能使某些物質(zhì)發(fā)出可見的熒光。2、X射線的標(biāo)識（特征）譜是（ ）答：當(dāng)電子的能量(加速電壓) 超過某一臨界值時(shí),在連續(xù)譜的背景上迭加一些線狀譜。3下面是關(guān)于X射線標(biāo)識譜的特點(diǎn)哪個(gè)是錯(cuò)的 答案是D（A）對一定的陽極靶材料，產(chǎn)生標(biāo)識譜的外加電壓有一個(gè)臨界值（B）標(biāo)識譜線的位置與外加電壓無關(guān)，而只與靶材元素有關(guān)，因而這些線狀譜可作為元素的標(biāo)識（C）靶材元素的標(biāo)識譜的線系結(jié)構(gòu)是相似的（D）改變靶物質(zhì)時(shí)，隨Z的增大，同一線系的

21、線狀譜波長向長波方向移動，并有周期性變化；4、標(biāo)識譜的產(chǎn)生機(jī)制是（ ）。答案（當(dāng)高速電子使重元素原子的內(nèi)層電子電離，形成空位，在外殼層上的電子躍遷到這空位時(shí)，就形成了X射線的標(biāo)識譜）。第一章 原子的基本狀況1.1 若盧瑟福散射用的粒子是放射性物質(zhì)鐳放射的，其動能為電子伏特。散射物質(zhì)是原子序數(shù)的金箔。試問散射角所對應(yīng)的瞄準(zhǔn)距離多大？解：根據(jù)盧瑟福散射公式：得到：米式中是粒子的功能。1.2已知散射角為的粒子與散射核的最短距離為 ，試問上題粒子與散射的金原子核之間的最短距離多大？ 解：將1.1題中各量代入的表達(dá)式，得：米1.3 若用動能為1兆電子伏特的質(zhì)子射向金箔。問質(zhì)子與金箔。問質(zhì)子與金箔原子核可

22、能達(dá)到的最小距離多大？又問如果用同樣能量的氘核（氘核帶一個(gè)電荷而質(zhì)量是質(zhì)子的兩倍，是氫的一種同位素的原子核）代替質(zhì)子，其與金箔原子核的最小距離多大？解：當(dāng)入射粒子與靶核對心碰撞時(shí)，散射角為。當(dāng)入射粒子的動能全部轉(zhuǎn)化為兩粒子間的勢能時(shí)，兩粒子間的作用距離最小。根據(jù)上面的分析可得：，故有：米由上式看出：與入射粒子的質(zhì)量無關(guān)，所以當(dāng)用相同能量質(zhì)量和相同電量得到核代替質(zhì)子時(shí)，其與靶核的作用的最小距離仍為米。1.4 釙放射的一種粒子的速度為米/秒，正面垂直入射于厚度為米、密度為的金箔。試求所有散射在的粒子占全部入射粒子數(shù)的百分比。已知金的原子量為。解：散射角在之間的粒子數(shù)與入射到箔上的總粒子數(shù)n的比是：

23、其中單位體積中的金原子數(shù)：而散射角大于的粒子數(shù)為：所以有：等式右邊的積分：故即速度為的粒子在金箔上散射，散射角大于以上的粒子數(shù)大約是。1.5 粒子散射實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)在散射角很小時(shí)與理論值差得較遠(yuǎn)，時(shí)什么原因？答：粒子散射的理論值是在“一次散射“的假定下得出的。而粒子通過金屬箔，經(jīng)過好多原子核的附近，實(shí)際上經(jīng)過多次散射。至于實(shí)際觀察到較小的角，那是多次小角散射合成的結(jié)果。既然都是小角散射，哪一個(gè)也不能忽略，一次散射的理論就不適用。所以，粒子散射的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在散射角很小時(shí)與理論值差得較遠(yuǎn)。1.6 已知粒子質(zhì)量比電子質(zhì)量大7300倍。試?yán)弥行粤Ｗ优鲎瞾碜C明：粒子散射“受電子的影響是微不足道的”。證明：設(shè)

24、碰撞前、后粒子與電子的速度分別為：。根據(jù)動量守恒定律，得：由此得： (1)又根據(jù)能量守恒定律，得： （2）將（1）式代入（2）式，得：整理，得：即粒子散射“受電子的影響是微不足道的”。1.7能量為3.5兆電子伏特的細(xì)粒子束射到單位面積上質(zhì)量為的銀箔上，粒子與銀箔表面成角。在離L=0.12米處放一窗口面積為的計(jì)數(shù)器。測得散射進(jìn)此窗口的粒子是全部入射粒子的百萬分之29。若已知銀的原子量為107.9。試求銀的核電荷數(shù)Z。60ot,t20o60圖1.1解：設(shè)靶厚度為。非垂直入射時(shí)引起粒子在靶物質(zhì)中通過的距離不再是靶物質(zhì)的厚度，而是，如圖1-1所示。因?yàn)樯⑸涞脚c之間立體角內(nèi)的粒子數(shù)dn與總?cè)肷淞Ｗ訑?shù)n的

25、比為： (1)而為： （2）把（2）式代入（1）式，得：（3）式中立體角元N為原子密度。為單位面上的原子數(shù)，其中是單位面積式上的質(zhì)量；是銀原子的質(zhì)量；是銀原子的原子量；是阿佛加德羅常數(shù)。將各量代入（3）式，得：由此，得：Z=471.8 設(shè)想鉛（Z=82）原子的正電荷不是集中在很小的核上，而是均勻分布在半徑約為米的球形原子內(nèi)，如果有能量為電子伏特的粒子射向這樣一個(gè)“原子”，試通過計(jì)算論證這樣的粒子不可能被具有上述設(shè)想結(jié)構(gòu)的原子產(chǎn)生散射角大于的散射。這個(gè)結(jié)論與盧瑟福實(shí)驗(yàn)結(jié)果差的很遠(yuǎn)，這說明原子的湯姆遜模型是不能成立的（原子中電子的影響可以忽略）。解：設(shè)粒子和鉛原子對心碰撞，則粒子到達(dá)原子邊界而不進(jìn)

26、入原子內(nèi)部時(shí)的能量有下式?jīng)Q定：由此可見，具有電子伏特能量的粒子能夠很容易的穿過鉛原子球。粒子在到達(dá)原子表面和原子內(nèi)部時(shí)，所受原子中正電荷的排斥力不同，它們分別為：?？梢?，原子表面處粒子所受的斥力最大，越靠近原子的中心粒子所受的斥力越小，而且瞄準(zhǔn)距離越小，使粒子發(fā)生散射最強(qiáng)的垂直入射方向的分力越小。我們考慮粒子散射最強(qiáng)的情形。設(shè)粒子擦原子表面而過。此時(shí)受力為?？梢哉J(rèn)為粒子只在原子大小的范圍內(nèi)受到原子中正電荷的作用，即作用距離為原子的直徑D。并且在作用范圍D之內(nèi)，力的方向始終與入射方向垂直，大小不變。這是一種受力最大的情形。根據(jù)上述分析，力的作用時(shí)間為t=D/v, 粒子的動能為，因此，所以，根據(jù)動

27、量定理：而所以有：由此可得：粒子所受的平行于入射方向的合力近似為0，入射方向上速度不變。據(jù)此，有：這時(shí)這就是說，按題中假設(shè)，能量為1兆電子伏特的粒子被鉛原子散射，不可能產(chǎn)生散射角的散射。但是在盧瑟福的原子有核模型的情況下，當(dāng)粒子無限靠近原子核時(shí)，會受到原子核的無限大的排斥力，所以可以產(chǎn)生的散射，甚至?xí)a(chǎn)生的散射，這與實(shí)驗(yàn)相符合。因此，原子的湯姆遜模型是不成立的。第二章 原子的能級和輻射2.1 試計(jì)算氫原子的第一玻爾軌道上電子繞核轉(zhuǎn)動的頻率、線速度和加速度。解：電子在第一玻爾軌道上即年n=1。根據(jù)量子化條件，可得：頻率 速度：米/秒加速度：2.2 試由氫原子的里德伯常數(shù)計(jì)算基態(tài)氫原子的電離電勢和

28、第一激發(fā)電勢。解：電離能為，把氫原子的能級公式代入，得：=13.60電子伏特。電離電勢：伏特第一激發(fā)能：電子伏特第一激發(fā)電勢：伏特2.3 用能量為12.5電子伏特的電子去激發(fā)基態(tài)氫原子，問受激發(fā)的氫原子向低能基躍遷時(shí)，會出現(xiàn)那些波長的光譜線？解：把氫原子有基態(tài)激發(fā)到你n=2,3,4等能級上去所需要的能量是： 其中電子伏特電子伏特電子伏特電子伏特其中小于12.5電子伏特，大于12.5電子伏特?？梢?，具有12.5電子伏特能量的電子不足以把基態(tài)氫原子激發(fā)到的能級上去，所以只能出現(xiàn)的能級間的躍遷。躍遷時(shí)可能發(fā)出的光譜線的波長為：2.4 試估算一次電離的氦離子、二次電離的鋰離子的第一玻爾軌道半徑、電離電

29、勢、第一激發(fā)電勢和賴曼系第一條譜線波長分別與氫原子的上述物理量之比值。解：在估算時(shí)，不考慮原子核的運(yùn)動所產(chǎn)生的影響，即把原子核視為不動，這樣簡單些。a) 氫原子和類氫離子的軌道半徑：b) 氫和類氫離子的能量公式：其中電離能之比：c) 第一激發(fā)能之比：d) 氫原子和類氫離子的廣義巴耳末公式：，其中是里德伯常數(shù)。氫原子賴曼系第一條譜線的波數(shù)為：相應(yīng)地，對類氫離子有：因此，2.5 試問二次電離的鋰離子從其第一激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)出的光子，是否有可能使處于基態(tài)的一次電離的氦粒子的電子電離掉？解：由第一激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)出的光子的能量為：的電離能量為：由于，從而有，所以能將的電子電離掉。2.6 氫與其

30、同位素氘（質(zhì)量數(shù)為2）混在同一放電管中，攝下兩種原子的光譜線。試問其巴耳末系的第一條（）光譜線之間的波長差有多大？已知?dú)涞睦锏虏?shù)，氘的里德伯常數(shù)。解：，2.7 已知一對正負(fù)電子繞其共同的質(zhì)心轉(zhuǎn)動會暫時(shí)形成類似于氫原子結(jié)構(gòu)的“正電子素”。試計(jì)算“正電子素”由第一激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷發(fā)射光譜的波長為多少？解：2.8 試證明氫原子中的電子從n+1軌道躍遷到n軌道，發(fā)射光子的頻率。當(dāng)n1時(shí)光子頻率即為電子繞第n玻爾軌道轉(zhuǎn)動的頻率。證明：在氫原子中電子從n+1軌道躍遷到n軌道所發(fā)光子的波數(shù)為：頻率為：當(dāng)n時(shí)，有，所以在n1時(shí)，氫原子中電子從n+1軌道躍遷到n軌道所發(fā)光子的頻率為：。設(shè)電子在第n軌道上的轉(zhuǎn)

31、動頻率為，則 其中書中（8）式。因此，在n1時(shí)，有由上可見，當(dāng)n1時(shí)，請?jiān)又须娮榆S遷所發(fā)出的光子的頻率即等于電子繞第n玻爾軌道轉(zhuǎn)動的頻率。這說明，在n很大時(shí)，玻爾理論過渡到經(jīng)典理論，這就是對應(yīng)原理。2.9 原子序數(shù)Z=3，其光譜的主線系可用下式表示：。已知鋰原子電離成離子需要203.44電子伏特的功。問如把離子電離成離子，需要多少電子伏特的功？解：與氫光譜類似，堿金屬光譜亦是單電子原子光譜。鋰光譜的主線系是鋰原子的價(jià)電子由高的p能級向基態(tài)躍遷而產(chǎn)生的。一次電離能對應(yīng)于主線系的系限能量，所以離子電離成離子時(shí)，有是類氫離子，可用氫原子的能量公式，因此時(shí)，電離能為：。設(shè)的電離能為。而需要的總能量是

32、E=203.44電子伏特，所以有2.10 具有磁矩的原子，在橫向均勻磁場和橫向非均勻磁場中運(yùn)動時(shí)有什么不同？答：設(shè)原子的磁矩為，磁場沿Z方向，則原子磁矩在磁場方向的分量記為，于是具有磁矩的原子在磁場中所受的力為，其中是磁場沿Z方向的梯度。對均勻磁場，原子在磁場中不受力，原子磁矩繞磁場方向做拉摩進(jìn)動，且對磁場的 取向服從空間量子化規(guī)則。對于非均磁場，原子在磁場中除做上述運(yùn)動外，還受到力的作用，原子射束的路徑要發(fā)生偏轉(zhuǎn)。2.11 史特恩-蓋拉赫實(shí)驗(yàn)中，處于基態(tài)的窄銀原子束通過不均勻橫向磁場，磁場的梯度為特斯拉/米，磁極縱向范圍=0.04米(見圖2-2)，從磁極到屏距離=0.10米，原子的速度米/秒

33、。在屏上兩束分開的距離米。試確定原子磁矩在磁場方向上投影的大?。ㄔO(shè)磁場邊緣的影響可忽略不計(jì)）。解：銀原子在非均勻磁場中受到垂直于入射方向的磁場力作用。其軌道為拋物線；在區(qū)域粒子不受力作慣性運(yùn)動。經(jīng)磁場區(qū)域后向外射出時(shí)粒子的速度為，出射方向與入射方向間的夾角為。與速度間的關(guān)系為：粒子經(jīng)過磁場出射時(shí)偏離入射方向的距離S為：（1）將上式中用已知量表示出來變可以求出把S代入（1）式中，得：整理，得：由此得：2.12 觀察高真空玻璃管中由激發(fā)原子束所發(fā)光譜線的強(qiáng)度沿原子射線束的減弱情況，可以測定各激發(fā)態(tài)的平均壽命。若已知原子束中原子速度，在沿粒子束方向上相距1.5毫米其共振光譜線強(qiáng)度減少到1/3.32。

34、試計(jì)算這種原子在共振激發(fā)態(tài)的平均壽命。解：設(shè)沿粒子束上某點(diǎn)A和距這點(diǎn)的距離S=1.5毫米的 B點(diǎn)，共振譜線強(qiáng)度分別為，并設(shè)粒子束在A點(diǎn)的時(shí)刻為零時(shí)刻，且此時(shí)處于激發(fā)態(tài)的粒子數(shù)為，原子束經(jīng)過t時(shí)間間隔從A到達(dá)B點(diǎn)，在B點(diǎn)處于激發(fā)態(tài)的粒子數(shù)為。光譜線的強(qiáng)度與處于激發(fā)態(tài)的原子數(shù)和單位時(shí)間內(nèi)的躍遷幾率成正比。設(shè)發(fā)射共振譜線的躍遷幾率為，則有適當(dāng)選取單位，使，并注意到 ，則有：由此求得：第三章 量子力學(xué)初步3.1 波長為的X光光子的動量和能量各為多少？解：根據(jù)德布羅意關(guān)系式，得：動量為：能量為：。3.2 經(jīng)過10000伏特電勢差加速的電子束的德布羅意波長 用上述電壓加速的質(zhì)子束的德布羅意波長是多少？解：

35、德布羅意波長與加速電壓之間有如下關(guān)系： 對于電子：把上述二量及h的值代入波長的表示式，可得：對于質(zhì)子，代入波長的表示式，得：3.3 電子被加速后的速度很大，必須考慮相對論修正。因而原來的電子德布羅意波長與加速電壓的關(guān)系式應(yīng)改為：其中V是以伏特為單位的電子加速電壓。試證明之。證明：德布羅意波長：對高速粒子在考慮相對論效應(yīng)時(shí)，其動能K與其動量p之間有如下關(guān)系：而被電壓V加速的電子的動能為：因此有：一般情況下，等式右邊根式中一項(xiàng)的值都是很小的。所以，可以將上式的根式作泰勒展開。只取前兩項(xiàng)，得：由于上式中，其中V以伏特為單位，代回原式得：由此可見，隨著加速電壓逐漸升高，電子的速度增大，由于相對論效應(yīng)引

36、起的德布羅意波長變短。3.4 試證明氫原子穩(wěn)定軌道上正好能容納下整數(shù)個(gè)電子的德布羅意波波長。上述結(jié)果不但適用于圓軌道，同樣適用于橢圓軌道，試證明之。證明：軌道量子化條件是：對氫原子圓軌道來說，所以有：所以,氫原子穩(wěn)定軌道上正好能容納下整數(shù)個(gè)電子的德布羅意波長。橢圓軌道的量子化條件是：其中而 因此，橢圓軌道也正好包含整數(shù)個(gè)德布羅意波波長。3.5 帶電粒子在威耳孫云室（一種徑跡探測器）中的軌跡是一串小霧滴，霧滴德線度約為1微米。當(dāng)觀察能量為1000電子伏特的電子徑跡時(shí)其動量與精典力學(xué)動量的相對偏差不小于多少？解：由題知,電子動能K=1000電子伏特，米，動量相對偏差為。根據(jù)測不準(zhǔn)原理，有，由此得：

37、經(jīng)典力學(xué)的動量為：電子橫向動量的不準(zhǔn)確量與經(jīng)典力學(xué)動量之比如此之小，足見電子的徑跡與直線不會有明顯區(qū)別。3.6 證明自由運(yùn)動的粒子（勢能）的能量可以有連續(xù)的值。證明：自由粒子的波函數(shù)為： （1）自由粒子的哈密頓量是： （2）自由粒子的能量的本征方程為： （3）把（1）式和（2）式代入（3）式，得：即： 自由粒子的動量p可以取任意連續(xù)值，所以它的能量E也可以有任意的連續(xù)值。3.7 粒子位于一維對稱勢場中，勢場形式入圖3-1，即（1）試推導(dǎo)粒子在情況下其總能量E滿足的關(guān)系式。（2）試?yán)蒙鲜鲫P(guān)系式，以圖解法證明，粒子的能量只能是一些不連續(xù)的值。解：為方便起見,將勢場劃分為?三個(gè)區(qū)域。（1） 定態(tài)振

38、幅方程為式中是粒子的質(zhì)量。區(qū)：波函數(shù)處處為有限的解是：。區(qū)：處處有限的解是：區(qū)：處處有限的解是：有上面可以得到：有連續(xù)性條件，得： 解得： 因此得：這就是總能量所滿足的關(guān)系式。（2） 有上式可得：亦即 令，則上面兩方程變?yōu)椋毫硗?，注意到還必須滿足關(guān)系：所以方程（1）和（2）要分別與方程（3）聯(lián)立求解。3.8 有一粒子，其質(zhì)量為,在一個(gè)三維勢箱中運(yùn)動。勢箱的長、寬、高分別為在勢箱外，勢能；在勢箱內(nèi)，。式計(jì)算出粒子可能具有的能量。解：勢能分布情況，由題意知：在勢箱內(nèi)波函數(shù)滿足方程：解這類問題，通常是運(yùn)用分離變量法將偏微分方程分成三個(gè)常微分方程。令代入（1）式，并將兩邊同除以，得：方程左邊分解成三個(gè)

39、相互獨(dú)立的部分，它們之和等于一個(gè)常數(shù)。因此，每一部分都應(yīng)等于一個(gè)常數(shù)。由此，得到三個(gè)方程如下：將上面三個(gè)方程中的第一個(gè)整數(shù)，得： （2）邊界條件：可見，方程（2）的形式及邊界條件與一維箱完全相同，因此，其解為：類似地，有可見，三維勢箱中粒子的波函數(shù)相當(dāng)于三個(gè)一維箱中粒子的波函數(shù)之積。而粒子的能量相當(dāng)于三個(gè)一維箱中粒子的能量之和。對于方勢箱，,波函數(shù)和能量為：第四章 堿金屬原子4.1 已知原子光譜主線系最長波長，輔線系系限波長。求鋰原子第一激發(fā)電勢和電離電勢。解：主線系最長波長是電子從第一激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷產(chǎn)生的。輔線系系限波長是電子從無窮處向第一激發(fā)態(tài)躍遷產(chǎn)生的。設(shè)第一激發(fā)電勢為，電離電勢為，則

40、有：4.2 原子的基態(tài)3S。已知其共振線波長為5893，漫線系第一條的波長為8193，基線系第一條的波長為18459，主線系的系限波長為2413。試求3S、3P、3D、4F各譜項(xiàng)的項(xiàng)值。解：將上述波長依次記為容易看出：4.3 K原子共振線波長7665，主線系的系限波長為2858。已知K原子的基態(tài)4S。試求4S、4P譜項(xiàng)的量子數(shù)修正項(xiàng)值各為多少？解：由題意知：由，得：設(shè),則有與上類似4.4 原子的基態(tài)項(xiàng)2S。當(dāng)把原子激發(fā)到3P態(tài)后，問當(dāng)3P激發(fā)態(tài)向低能級躍遷時(shí)可能產(chǎn)生哪些譜線（不考慮精細(xì)結(jié)構(gòu)）？答：由于原子實(shí)的極化和軌道貫穿的影響，使堿金屬原子中n相同而l不同的能級有很大差別，即堿金屬原子價(jià)電子

41、的能量不僅與主量子數(shù)n有關(guān)，而且與角量子數(shù)l有關(guān)，可以記為。理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)結(jié)果都表明l越小，能量越低于相應(yīng)的氫原子的能量。當(dāng)從3P激發(fā)態(tài)向低能級躍遷時(shí)，考慮到選擇定則：，可能產(chǎn)生四條光譜，分別由以下能級躍遷產(chǎn)生：4.5 為什么譜項(xiàng)S項(xiàng)的精細(xì)結(jié)構(gòu)總是單層結(jié)構(gòu)？試直接從堿金屬光譜雙線的規(guī)律和從電子自旋與軌道相互作用的物理概念兩方面分別說明之。答：堿金屬光譜線三個(gè)線系頭四條譜線精細(xì)結(jié)構(gòu)的規(guī)律性。第二輔線系每一條譜線的二成分的間隔相等，這必然是由于同一原因。第二輔線系是諸S能級到最低P能級的躍遷產(chǎn)生的。最低P能級是這線系中諸線共同有關(guān)的，所以如果我們認(rèn)為P能級是雙層的，而S能級是單層的，就可以得到第二

42、輔線系的每一條譜線都是雙線，且波數(shù)差是相等的情況。主線系的每條譜線中二成分的波數(shù)差隨著波數(shù)的增加逐漸減少，足見不是同一個(gè)來源。主線系是諸P能級躍遷到最低S能級所產(chǎn)生的。我們同樣認(rèn)定S能級是單層的，而推廣所有P能級是雙層的，且這雙層結(jié)構(gòu)的間隔隨主量子數(shù)n的增加而逐漸減小。這樣的推論完全符合堿金屬原子光譜雙線的規(guī)律性。因此，肯定S項(xiàng)是單層結(jié)構(gòu)，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符合。堿金屬能級的精細(xì)結(jié)構(gòu)是由于堿金屬原子中電子的軌道磁矩與自旋磁矩相互作用產(chǎn)生附加能量的結(jié)果。S能級的軌道磁矩等于0，不產(chǎn)生附加能量，只有一個(gè)能量值，因而S能級是單層的。4.6 計(jì)算氫原子賴曼系第一條的精細(xì)結(jié)構(gòu)分裂的波長差。解：賴曼系的第一條譜

43、線是n=2的能級躍遷到n=1的能級產(chǎn)生的。根據(jù)選擇定則，躍遷只能發(fā)生在之間。而S能級是單層的，所以，賴曼系的第一條譜線之精細(xì)結(jié)構(gòu)是由P能級分裂產(chǎn)生的。氫原子能級的能量值由下式?jīng)Q定：其中因此，有：將以上三個(gè)能量值代入的表達(dá)式，得：4.7 原子光譜中得知其3D項(xiàng)的項(xiàng)值，試計(jì)算該譜項(xiàng)之精細(xì)結(jié)構(gòu)裂距。解：已知4.8 原子在熱平衡條件下處在各種不同能量激發(fā)態(tài)的原子的數(shù)目是按玻爾茲曼分布的，即能量為E的激發(fā)態(tài)原子數(shù)目。其中是能量為的狀態(tài)的原子數(shù)，是相應(yīng)能量狀態(tài)的統(tǒng)計(jì)權(quán)重，K是玻爾茲曼常數(shù)。從高溫銫原子氣體光譜中測出其共振光譜雙線。試估算此氣體的溫度。已知相應(yīng)能級的統(tǒng)計(jì)權(quán)重。解：相應(yīng)于的能量分別為：所測得的

44、光譜線的強(qiáng)度正比于該譜線所對應(yīng)的激發(fā)態(tài)能級上的粒子數(shù)N，即由此求得T為：第五章 多電子原子5.1 原子的兩個(gè)電子處在2p3d電子組態(tài)。問可能組成哪幾種原子態(tài)?用原子態(tài)的符號表示之。已知電子間是LS耦合。解：因?yàn)?，所以可以有如?2個(gè)組態(tài)：5.2 已知原子的兩個(gè)電子被分別激發(fā)到2p和3d軌道，器所構(gòu)成的原子態(tài)為，問這兩電子的軌道角動量之間的夾角，自旋角動量之間的夾角分別為多少？解：（1）已知原子態(tài)為，電子組態(tài)為2p3d因此，（2）而5.3 鋅原子（Z=30）的最外層電子有兩個(gè)，基態(tài)時(shí)的組態(tài)是4s4s。當(dāng)其中有一個(gè)被激發(fā)，考慮兩種情況：（1）那電子被激發(fā)到5s態(tài)；（2）它被激發(fā)到4p態(tài)。試求出LS

45、耦合情況下這兩種電子組態(tài)分別組成的原子狀態(tài)。畫出相應(yīng)的能級圖。從（1）和（2）情況形成的激發(fā)態(tài)向低能級躍遷分別發(fā)生幾種光譜躍遷？解：（1）組態(tài)為4s5s時(shí) ，根據(jù)洪特定則可畫出相應(yīng)的能級圖，有選擇定則能夠判斷出能級間可以發(fā)生的5種躍遷：所以有5條光譜線。（2）外層兩個(gè)電子組態(tài)為4s4p時(shí)：，根據(jù)洪特定則可以畫出能級圖，根據(jù)選擇定則可以看出，只能產(chǎn)生一種躍遷，因此只有一條光譜線。5.4 試以兩個(gè)價(jià)電子為例說明,不論是LS耦合還是jj耦合都給出同樣數(shù)目的可能狀態(tài).證明:(1)LS耦合5個(gè) L值分別得出5個(gè)J值,即5個(gè)單重態(tài)代入一個(gè)L值便有一個(gè)三重態(tài)個(gè)L值共有乘等于個(gè)原子態(tài)：因此，LS耦合時(shí)共有個(gè)可

46、能的狀態(tài)（）jj耦合：將每個(gè)合成J得：共個(gè)狀態(tài)：所以，對于相同的組態(tài)無論是LS耦合還是jj耦合，都會給出同樣數(shù)目的可能狀態(tài)5.5利用LS耦合、泡利原理和洪特定責(zé)來確定碳Z=6、氮Z=7的原子基態(tài)。解:碳原子的兩個(gè)價(jià)電子的組態(tài)2p2p,屬于同科電子.這兩個(gè)電子可能有的值是1,0,-1;可能有,兩個(gè)電子的主量子數(shù)和角量子數(shù)相同,根據(jù)泡利原理,它們的其余兩個(gè)量子數(shù)至少要有一個(gè)不相同.它們的的可能配合如下表所示.為了決定合成的光譜項(xiàng),最好從的最高數(shù)值開始，因?yàn)檫@就等于L出現(xiàn)的最高數(shù)值。現(xiàn)在，得最高數(shù)值是2，因此可以得出一個(gè)D項(xiàng)。又因?yàn)檫@個(gè)只與相伴發(fā)生，因此這光譜項(xiàng)是項(xiàng)。除了以外，也屬于這一光譜項(xiàng)，它們

47、都是。這些譜項(xiàng)在表中以的數(shù)字右上角的記號“?！北硎尽９灿袃身?xiàng)是；有三項(xiàng)是。在尋找光譜項(xiàng)的過程中，把它們的哪一項(xiàng)選作項(xiàng)的分項(xiàng)并不特別重要。類似地可以看出有九個(gè)組態(tài)屬于項(xiàng)，在表中以的碳原子1/21/21011*1/21/21-110*1/21/20-11-1*1/2-1/2110201/2-1/2100101/2-1/21-10001/2-1/20101*1/2-1/200001/2-1/20-10-1*1/2-1/2-1100*1/2-1/2-100-101/2-1/2-1-10-20-1/2-1/210-11*-1/2-1/21-1-10*-1/2-1/20-1-1-1*氮原子1/21/21/

48、210-13/201/21/21/201-13/20*1/21/21/2-1013/20-1/2-1/2-1/210-13/20*-1/2-1/2-1/201-13/20-1/2-1/2-1/2-1013/20*1/21/2-1/21011/221/21/2-1/21001/211/21/2-1/210-11/20*1/21/2-1/2-1001/2-11/21/2-1/2-10-11/2-21/21/2-1/21-111/211/21/2-1/21-101/201/21/2-1/21-1-11/2-1數(shù)字右上角的記號“*”表示。剩下一個(gè)組態(tài)，它們只能給出一個(gè)項(xiàng)。因此，碳原子的光譜項(xiàng)是、和，而

49、沒有其它的項(xiàng)。因?yàn)樵谔荚又许?xiàng)的S為最大，根據(jù)同科電子的洪特定則可知，碳原子的項(xiàng)應(yīng)最低。碳原子兩個(gè)價(jià)電子皆在p次殼層，p次殼層的滿額電子數(shù)是6，因此碳原子的能級是正常次序，是它的基態(tài)譜項(xiàng)。氮原子的三個(gè)價(jià)電子的組態(tài)是，亦屬同科電子。它們之間滿足泡利原理的可能配合如下表所示。表中刪節(jié)號表示還有其它一些配合，相當(dāng)于此表下半部給出的間以及間發(fā)生交換。由于電子的全同性，那些配合并不改變原子的狀態(tài)，即不產(chǎn)生新的項(xiàng)。由表容易判斷，氮原子只有、和。根據(jù)同科電子的洪特定則，斷定氮原子的基態(tài)譜項(xiàng)應(yīng)為。5.6 已知氦原子的一個(gè)電子被激發(fā)到2p軌道，而另一個(gè)電子還在1s軌道。試作出能級躍遷圖來說明可能出現(xiàn)哪些光譜線躍遷？解：對于，單態(tài)1P1對于，三重態(tài)3P2，1，0根據(jù)選擇定則，可能出現(xiàn)5條譜線，它們分別由下列躍遷產(chǎn)生：21P111S0；21P121S03S13P0