近代物理學(xué)模擬試卷1附答案

1、近代物理期末考試模擬試卷1(共100分) 姓名:_ 學(xué)號(hào):_ 成績(jī):_一選擇題(共10題, 共有28分 ) 1.堿金屬原子能級(jí)的雙重結(jié)構(gòu)是由于下面的原因產(chǎn)生:A. 相對(duì)論效應(yīng); B. 原子實(shí)極化; C. 價(jià)電子的軌道貫穿; D. 價(jià)電子自旋與軌道角動(dòng)量相互作用。 2.當(dāng)氦離子至少處于如下溫度時(shí)，其巴耳末系才會(huì)在吸收譜中有相當(dāng)?shù)姆萘浚ó?dāng)T=300K時(shí)，T1/40eV） A. 103K； B. 105K； C. 107K； D. 109K 。 3.對(duì)（Z=29）原子，失去一個(gè)殼層電子的原子能量比失去一個(gè)價(jià)電子的原子能量差不多大多少倍？ A. 100,000； B. 100； C. 1000； D.

2、 10,000。 4.某原子的兩個(gè)等效d電子組成原子態(tài)1G4、1D2、1S0、3F4, 3, 2和3P2, 1, 0，則該原子基態(tài)為： A. 1S0； B. 1G4; C. 3F2； D. 3F4 。 5.由狀態(tài)2p3p 3P到2s2p 3P的輻射躍遷： A. 可產(chǎn)生9條譜線； B. 可產(chǎn)生7條譜線； C. 可產(chǎn)生6條譜線； D. 不能發(fā)生。 6.某原子中三個(gè)未滿支殼層的電子分別處于s、p、d 態(tài)，則該原子可能有的原子態(tài)數(shù)應(yīng)是： A. 7； B. 8； C. 17； D. 18。 7.對(duì)氫原子,考慮精細(xì)結(jié)構(gòu)之后,其賴曼系一般結(jié)構(gòu)的每一條譜線應(yīng)分裂為: A. 2條; B. 3條; C. 5條;

3、D. 不分裂。 8.盧瑟福由粒子散射實(shí)驗(yàn)得出原子核式結(jié)構(gòu)模型時(shí)，所依據(jù)的理論基礎(chǔ)是： A. 普朗克能量子假設(shè); B. 愛因斯坦的光量子假設(shè); C. 狹義相對(duì)論; D. 經(jīng)典理論。 9.原子中軌道磁矩mL和軌道角動(dòng)量L的關(guān)系應(yīng)為 : 。 10.蓋革和馬斯登使能量為5MeV的粒子束垂直射至厚度為1mm的金箔（Z=79），已知金箔的數(shù)密度為5.91022cm-3,他們測(cè)得散射角大于90°的概率為： A. 10-2; B. 10-4; C. 10-6; D. 10-10。二填空題(共8題, 共有30分 ) 1.提出電子自旋概念的主要實(shí)驗(yàn)事實(shí)是-和_-。 2.已知He原子1P11S0躍遷的光譜

4、線在磁場(chǎng)中分裂為三條光譜線。若其波數(shù)間距為，則此磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B= 。今測(cè)得，則B= 特斯拉。 3.二次電離的碳離子（C+）按其能級(jí)和光譜的特點(diǎn)，應(yīng)屬于類 離子；其基態(tài)原子態(tài)是_；由態(tài)向態(tài)躍遷可產(chǎn)生 條光譜線。 4.在正電子與負(fù)電子形成的電子偶素中，正電子與負(fù)電子繞它們共同的質(zhì)心的運(yùn)動(dòng)，在n = 2的狀態(tài)， 電子繞質(zhì)心的軌道半徑等于 nm。 5.按照電子的殼層結(jié)構(gòu)， 原子中 相同的電子構(gòu)成一個(gè)殼層； 同一殼層中 相同的電子構(gòu)成一個(gè)支殼層。第一、三、五殼層分別用字母表示應(yīng)依次是 、 、 。 6.鉀原子的電離電勢(shì)是4.34V，其主線系最短波長(zhǎng)為 nm。 7.分子物理中把電子相對(duì)于原子核的運(yùn)動(dòng)以及

5、 之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)分別加以討論，這種方法叫 近似。 8.斯托克斯線和反斯托克斯線總是對(duì)原譜線0作_分布，附加波數(shù)i和_波數(shù)無(wú)關(guān)，只與_性質(zhì)有關(guān)。三計(jì)算題(共4題, 共有42分 ) 1.原子中設(shè)軌道角動(dòng)量量子數(shù)L=2, 問(wèn): (1) Lx2+Ly2的極小值是什么? (2) Lx2+Ly2的極大值是什么? (3) 設(shè)ML=1,則Lx2+Ly2=? (4) 從這里能夠確定Lx和Ly的值嗎? 2.鈣原子（Z=20）基態(tài)的電子組態(tài)是4s4s，若其中一個(gè)電子被激發(fā)到5s態(tài)（中間有3d和4p態(tài)），當(dāng)它由4s5s組態(tài)向低能態(tài)直至基態(tài)躍遷時(shí)，可產(chǎn)生哪些光譜躍遷？畫出能級(jí)躍遷圖（鈣原子能級(jí)屬耦合，三重態(tài)為正常次序）

6、。 3.一個(gè)電子處于基態(tài)上, 被禁閉在一個(gè)一維盒子中, 盒寬為10-10m, 電子的能量為 38eV。試計(jì)算: (1) 電子在第一激發(fā)態(tài)的能量, (2) 當(dāng)電子處在基態(tài)時(shí)盒壁所受的平均力。 4.畢克林系是在星球的He+光譜中發(fā)現(xiàn)的。它是當(dāng)He+中的電子從較高能級(jí)躍遷到n = 4能級(jí)發(fā)射的。(1) 列出屬于這一線系的譜線的波長(zhǎng)的準(zhǔn)確公式；(2) 求線系限的波長(zhǎng)；(3) 這個(gè)線系在光譜的哪個(gè)區(qū)域？(4) 若He+處于基態(tài)，求電離能。（計(jì)算時(shí)取RHehc = 13.60eV）常數(shù)表普朗克常數(shù) h = 6.626 ´10-34J×s = 4.136´10-15eV

7、5;s 里德堡常數(shù) Rµ = 1.097´107m-1基本電荷 e = 1.602 ´ 10-19C 阿伏伽德羅常數(shù) NA = 6.022´1023mol-1復(fù)合常數(shù) hc = 1240eV×nm 玻耳茲曼常數(shù) k = 1.380´10-23J×K-1 = 8.617´10-5eV×K-1電子質(zhì)量 me = 9.11´10-31kg = 0.511Mev/c2 質(zhì)子質(zhì)量 mp = 1.67´10-27kg = 938MeV/c2質(zhì)子質(zhì)量 mp = 1.67´10-27kg =

8、 938MeV/c2 玻爾磁子 mB = 9.274´10-24J×T-1 = 5.788´10-5eV×T-1玻爾半徑 a0 = 0.529´10-10m 原子質(zhì)量單位 u = 1.66´10-27kg = 931MeV/c2復(fù)合常數(shù) = 1.44eV×nm 近代物理期末考試模擬試卷1答案(共100分) 一選擇題(共10題, 共有28分 ) 1.D-(2分) 2.B-(3分) 3.C-(3分) 4.C（由洪德定則可得）-(3分) 5.C (由；，00除外可得) 。-(3分) 6.C-(3分) 7.A -(3分) 8.D-(

9、2分) 9.C-(3分) 10.B-(3分)二填空題(共8題, 共有30分 ) 1.堿金屬光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)；斯特恩-蓋拉赫實(shí)驗(yàn).。 （各1.5分）-(3分) 2. (3分)； 1.00 (2分) 。-(5分) 3.氦；（或）；3。（每空1分）-(3分) 4.0.212-(5分) 5.（主量子數(shù)） (1分)； 角量子數(shù)（或軌道量子數(shù)） (1分)；K；M；O (各1分) 。 注：（括號(hào)內(nèi)的文字可不填）。-(5分) 6.2.86102-(3分) 7.原子核（1分）； 玻恩奧本海默（2分）。-(3分) 8.對(duì)稱；入射光譜線；散射物。（每空一分）-(3分)三計(jì)算題(共4題, 共有42分 ) 1.解:：L=

10、2, ML= Lz= |L|2=L(L+1)=6 Lzmax=2 Lzmin=0. 又：|L|2=Lz2+Ly2+Lx2 Lx2+Ly2=|L|2-Lz2 ( 2分)(1) (Lx2+Ly2) min=|L|2-Lzmax2=（6-4） ( 2分)(2) (Lx2+Ly2) max=|L|2-Lzmin2=(6-0) =6 ( 2分)(3) L=2 ,ML=1 ,即Lz= 則Lz2+Ly2=|L|2-Lz2=(6-1) =5 ( 2分)(4) 從這里只能確定Lx2+Ly2的值,而不能確定Lx和Ly的值. ( 2分)-(10分) 2.解:：可能的原子態(tài)： (4分)4s4s： 1S0 ；4s3d：1D2 、3D3,2,1 ；4s4p：1P1 、 3P2,1,0； 4s5s： 1S0 、 3S1 。能級(jí)躍遷圖： (6分） -(10分) 3.解:：(1) 在盒內(nèi), 薛定諤方程為 .在盒外, V=, 所以有u=0, 在x=0處的邊界條件導(dǎo)致 A=0, u=Bsinkx. (2分)在x=a處，Bsinka=0, 因此有 (2分) 第一激發(fā)態(tài)n=2, 其能量為 (2分) (2) 當(dāng)電子處在基態(tài)時(shí),盒壁所受到的平均力為 (2分) (2分)-(10分) 4.解:： (1) = RHeZ2(1/42-1/n2) , n = 5,6,7, . Z