高二物理競賽能級結構課件

本章小結1.堿金屬原子光譜和能級2.原子實的極化和軌道貫穿3.堿金屬原子光譜的精細結構4.電子自旋及其與軌道運動的相互作用5.單電子輻射躍遷選擇定則6.氫原子光譜的精細結構1.玻爾理論2.精細結構(類)氫原子堿金屬原子(類)氫原子堿金屬原子能級結構3.五個量子數(shù)（表征電子的運動狀態(tài)）1)主量子數(shù)n(1,2,3,……)2)角量子數(shù)l

(0，1，2，…….,n-1)3)磁量子數(shù)ml

(0，±1，±2，…….,±

l)5)自旋磁量子數(shù)ms

(1/2,-1/2)決定電子軌道及原子主體能量大小決定電子的軌道角動量大小、軌道形狀決定電子軌道角動量空間取向決定電子自旋角動量空間取向能級結構4)自旋量子數(shù)s

(1/2)決定電子自旋角動量大小4.能級簡并度1).考慮自旋和軌道運動,而忽略二者耦合時,堿金屬原子中價電子能量與n,l有關.Enl共有2(2l+1)個狀態(tài).2)加上l,s耦合能后,堿金屬原子中價電子能量與n,l,j有關.電子狀態(tài)要用n,l,s,j,mj表示,Enlj共有2(2j+1)個狀態(tài).能級結構1.氫原子光譜形成的精細結構（不考慮蘭姆位移）是由于A.自旋—軌道耦合B.相對論修正和極化貫穿C.自旋—軌道耦合和相對論修正D.極化、貫穿、自旋—軌道耦合和相對論修正2.堿金屬原子光譜形成的精細結構是由于A.自旋—軌道耦合B.相對論修正和極化貫穿C.自旋—軌道耦合和相對論修正D.極化、貫穿、自旋—軌道耦合和相對論修正復習題5.氫原子的能級一般結構En僅與n有關，相對論修正Er與n,l有關，自旋軌道耦合能W與n,l,j有關，考慮以上這些情況后的精細結構能級與哪些量子數(shù)有關？

A.n,l,jB.n,jC.n,lD.l,j3.對氫原子，考慮精細結構之后，其賴曼系一般結構的每一條譜線應分裂為

A兩條B三條C五條D不分裂6.堿金屬原子的能級一般結構僅與n有關，原子實極化、軌道貫穿及相對論修正與n,l有關，自旋軌道耦合能與n,l,j有關，考慮以上這些情況后的精細結構能級與哪些量子數(shù)有關？

A.n,l,jB.n,jC.n,lD.l,j4.對氫原子，考慮精細結構之后，其巴爾末線系一般結構的每一條譜線應分裂為

A兩條B三條C五條D不分裂堿金屬原子的能級或光譜項與(類)氫原子有何不同？原因是什么？為什么這種差別當量子數(shù)很大時又消失了？7.單個d電子的總角動量數(shù)可能值為：

A.2,3B.3,4C.5/2,7/2D.3/2,5/28.單個f電子的總角動量量子數(shù)的可能值為：

A.j=3,2,1,0B.j=±3C.j=±7/2,±5/2D.j=5/2,7/2

9.鋰原子主線系的譜線，在不考慮精細結構時，其波數(shù)公式的正確表示應為：

A.=2S-nPB.=2P-nSC.=2P-nDD.=2P-nF10.Li原子從3P態(tài)向基態(tài)躍遷時，產(chǎn)生多少條被選擇定則允許的譜線（不考慮精細結構）

A.1條B.4條C.5條D.8條考慮精細結構11.堿金屬原子一般結構其能級和能級之間躍遷的選擇定則由下列量子數(shù)決定：A.E=E(n,l),Δl=0,±1B.E=E(n,l,m),Δl=±1C.E=E(n,l),Δl=±1D.E=E(n,l),Δl=±1,Δm=0,±112.堿金屬原子一般結構的能級與氫原子能級比其特點是：A對應一個主量子數(shù)n有n個能級，且每個能級數(shù)值均小于相同n的氫原子能級數(shù)值B對應一個主量子數(shù)n仍為一個能級，但數(shù)值在相同n的氫原子能級之下C對應一個主量子數(shù)n，其能級要由n,l決定，其能級數(shù)值大于相同n的氫原子能級D對應一個主量子數(shù)n仍為一個能級，但數(shù)值在相同n的氫原子能級之上13.對堿金屬一般結構，從2S,2D,3S,3F,4P這些電子狀態(tài)中選出實際存在的電子狀態(tài)：A.2S,3F,4PB.2S,3S,4PC.2D,3S,4FD.2S,2D,3S

對堿金屬的精細結構，從12S1/2,12P1/2,32D5/2,42F5/2,22D3/2這些原子狀態(tài)中選出實際存在的原子態(tài)：32D5/2,42F5/214.如果對堿金屬原子僅考慮軌道運動，其狀態(tài)應該用哪幾個量子數(shù)完整的描述？A.n,lB.n,l,jC.n,l,mlD.n,l,ms15.把3Li++電離成3Li+++，需多少電子伏的能量？A.40.7B.196C.5.39D.122.416.堿金屬原子能級的雙重結構是由于下列哪一項產(chǎn)生的？

A．相對論效應B.原子實的極化

C.價電子的軌道貫穿D.價電子的自旋軌道相互作用17.產(chǎn)生鈉的兩條黃譜線的躍遷是：

A.2P1/2→2S1/22P3/2→2S1/2B.2S1/2→2P1/22S1/2→2P3/2C.2D3/2→2P1/22D3/2→2P3/2D.2D5/2→2P1/22D3/2→2P3/2鈉原子由nS躍遷到3P態(tài)和由nD躍遷到3P態(tài)產(chǎn)生的譜線分別屬于：第一輔線系和基線系 B.柏格曼線系和銳線系C.主線系和第一輔線系 D.第二輔線系和漫線系19.考慮精細結構之后，堿金屬原子從一個能量高的2D能級向一個能量低的2P能級躍遷，能產(chǎn)生幾條譜線？

A.一條B.兩條C.三條D.四條18.如果l是單電子原子中電子的軌道角動量量子數(shù)，則電偶極矩躍遷的選擇定則之一是

A.Δl=0B.Δl=0或±1C.Δl=±1D.Δl=120.堿金屬原子結構精細結構能級為Enlj=Enl+W,由于W的特點，使對一個確定的Enl，則Enlj分裂為：

A.兩個（l=0除外）B.n個C.j個D.(2j+1)個21.忽略相對論修正和自旋—軌道耦合，氫原子（H）主量子數(shù)為4的能級的簡并度等于

A.8B.12C.24D.3222.①試寫出鈉原子主線系、第一輔線系、第二輔線系和伯格曼系的波數(shù)表達式。②已知：⊿s=1.35,⊿p=0.86,⊿d=0.01,求鈉原子的電離電勢。③若不考慮精細結構，則鈉原子自3D態(tài)向低能級躍遷時，可產(chǎn)生幾條譜線？是哪兩個能級間的躍遷？各對應哪個線系的譜線？④若考慮精細結構，則上問中譜線分別是幾線結構？用光譜項表達式表示出相應的躍遷.(中科院1998)解：①試寫出鈉原子主線系、第一輔線系、第二輔線系和伯格曼系的波數(shù)表達式。主線系：第二輔線系：第一輔線系：柏格曼線系：②已知：⊿s=1.35,⊿p=0.86,⊿d=0.01,求鈉原子的電離電勢。鈉原子基態(tài)：3S基態(tài)譜項：電離電勢：③若不考慮精細結構，則鈉原子自3D態(tài)向低能級躍遷時，可產(chǎn)生幾條譜線？是哪兩個能級間的躍遷？各對應哪個線系的譜線？3S3P3D④若考慮精細結構，則上問中譜線分別是幾線結構？用光譜項表達式表示出相應的躍遷.3S3P3D32P3/232P1/232D5/232D3/232S1/232D5/232P3/232D3/232P3/232D3/2