原子物理學(xué)（山東大學(xué)）智慧樹知到期末考試答案2024年

原子物理學(xué)（山東大學(xué)）智慧樹知到期末考試答案2024年原子物理學(xué)（山東大學(xué)）氦原子有單態(tài)和三重態(tài)兩套能級(jí)，它們產(chǎn)生的光譜特點(diǎn)是（）

A:單重能級(jí)各線系皆為單線，三重能級(jí)各線系皆為雙線?B:單重能級(jí)各線系皆為雙線，三重能級(jí)各線系皆為三線C:單重能級(jí)各線系皆為單線，三重能級(jí)各線系較為復(fù)雜，不一定是三線D:單重能級(jí)各線系皆為單線，三重能級(jí)各線系皆為三線答案:單重能級(jí)各線系皆為單線，三重能級(jí)各線系較為復(fù)雜，不一定是三線不考慮精細(xì)結(jié)構(gòu)，隨著能量的升高，氫原子的能級(jí)分布（）

A:保持不變B:越來越稀疏C:越來越密D:無(wú)法確定答案:越來越密處于基態(tài)的氫原子被能量為12.09eV的光子激發(fā)后，其軌道半徑增為原來的()

A:3倍B:16倍C:4倍D:9倍答案:9倍一個(gè)在原子核庫(kù)侖場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的核外電子的狀態(tài)，可用以下哪組量子數(shù)來確定（）

A:n，s，ml，msB:n，l，s，mlC:n，l，ml，msD:n，l，s，ms答案:n，l，ml，msN原子（Z=7）的基態(tài)原子態(tài)為（）

A:4S3/2B:3S1C:3P0D:1S0答案:4S3/2根據(jù)玻爾－索末菲理論，n=4時(shí)氫原子最扁橢圓軌道半長(zhǎng)軸與半短軸之比為（）

A:4:1B:3:1C:1:1D:2:1答案:4:1氫原子由更高能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)所發(fā)射的譜線構(gòu)成的線系是（）

A:賴曼系B:巴爾末系C:帕邢系D:布喇開系答案:帕邢系X射線光譜中產(chǎn)生連續(xù)譜的物理機(jī)理是（）

A:原子中內(nèi)層電子的躍遷B:原子中價(jià)電子在不同能級(jí)間躍遷C:高速電子在靶上減速，輻射電磁波D:原子核在不同能級(jí)間躍遷答案:高速電子在靶上減速，輻射電磁波氫原子的第一激發(fā)電勢(shì)為（）

A:10.2eVB:10.2VC:13.60eVD:13.60V答案:10.2VX射線連續(xù)譜的短波極限波長(zhǎng)為0.496?，則加在X射線管的電壓為（）

A:25kVB:30kVC:13kVD:10kV答案:25kV氫原子處于n=4主殼層時(shí)，電子橢圓軌道的半短軸可能取值數(shù)為（）

A:4個(gè)B:1個(gè)C:3個(gè)D:2個(gè)答案:4個(gè)氫原子光譜巴爾末線系的線系限波長(zhǎng)為（）

A:1/RHB:9/RHC:4/RHD:RH答案:4/RH成功驗(yàn)證了X射線波動(dòng)性的科學(xué)家有（）

A:弗里德里希B:布拉格父子C:尼平D:勞厄答案:弗里德里希###尼平###勞厄通過電子衍射實(shí)驗(yàn)證明了電子具有波動(dòng)性的科學(xué)家有（）

A:革末B:戴維孫C:德布羅意D:湯姆遜答案:戴維孫###湯姆遜###革末以下哪些發(fā)現(xiàn)說明原子是有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的，是可以分割的（）

A:原子的放射性B:中子的發(fā)現(xiàn)C:X射線的發(fā)現(xiàn)D:電子的發(fā)現(xiàn)答案:中子的發(fā)現(xiàn)根據(jù)物質(zhì)波理論，以下說法中正確的是（）

A:微觀粒子有波動(dòng)性，宏觀物體沒有波動(dòng)性B:宏觀物體和微觀粒子都具有波動(dòng)性C:宏觀物體的波動(dòng)性不易被人觀察到是因?yàn)樗牟ㄩL(zhǎng)太長(zhǎng)D:速度相同的質(zhì)子和電子相比，電子的波動(dòng)性更為明顯?答案:宏觀物體和微觀粒子都具有波動(dòng)性;速度相同的質(zhì)子和電子相比，電子的波動(dòng)性更為明顯??在陰極射線的研究過程中，發(fā)現(xiàn)陰極射線是電子流的科學(xué)家是湯姆遜。

A:錯(cuò)誤B:正確答案:正確所有電子的自旋空間取向都是兩個(gè)。

A:正確B:錯(cuò)誤答案:正確氫原子能量大于零的軌道對(duì)應(yīng)的能量是連續(xù)的。

A:錯(cuò)誤B:正確答案:正確我國(guó)古代公孫龍為代表的一派主張物質(zhì)可以無(wú)限分割。

A:正確B:錯(cuò)誤答案:正確同種物質(zhì)的發(fā)射光譜和吸收光譜互補(bǔ)。

A:正確B:錯(cuò)誤答案:正確鎂原子的單層能級(jí)和三層能級(jí)之間可以躍遷。

A:對(duì)B:錯(cuò)答案:錯(cuò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)否定了盧瑟福提出的原子核式結(jié)構(gòu)模型。

A:錯(cuò)B:對(duì)答案:錯(cuò)根據(jù)薛定諤方程并不能導(dǎo)出描述原子狀態(tài)的所有量子數(shù)。

A:正確B:錯(cuò)誤答案:正確根據(jù)庫(kù)倫散射公式，瞄準(zhǔn)距離越小，α粒子的散射角越大。

A:錯(cuò)誤B:正確答案:正確原子發(fā)光所形成的的光譜一般為帶狀譜。

A:對(duì)B:錯(cuò)答案:錯(cuò)He+離子n=3,nφ=2的軌道的半長(zhǎng)軸與半短軸之比為（）

A:9:4B:3:2C:2:3D:4:9答案:AI參考:正確答案是D:4:9。\n根據(jù)題目中的描述，He離子n=3，n表示電子層數(shù)，所以He離子有三個(gè)電子層；而nφ表示每個(gè)電子層的電子能級(jí)數(shù)，即電子的軌道數(shù)，對(duì)于He離子，其軌道數(shù)為3，所以其軌道數(shù)為三個(gè)軌道。因此，該He離子的軌道為3d軌道。半長(zhǎng)軸與半短軸之比為半長(zhǎng)軸除以半短軸，即a/b=4/9。因此，正確答案是D。'在其它條件都相同的情況下，觀察到α粒子被散射在120o和60o角方向上、單位立體角內(nèi)的幾率之比是（）

A:1:9B:9:1C:1:4D:4:1答案:AI參考:正確答案是C：1:4。\n\n根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，觀察到α粒子被散射在120°和60°角方向上、單位立體角內(nèi)的幾率之比是1:4。因此，答案為C。'1s2p電子組態(tài)通過LS耦合，得到的原子態(tài)的個(gè)數(shù)是（）

A:1個(gè)B:6個(gè)C:3個(gè)D:4個(gè)答案:AI參考:正確答案是C：3個(gè)。\n電子組態(tài)通過LS耦合，得到的原子態(tài)的個(gè)數(shù)是3個(gè)，選項(xiàng)C符合題意。'關(guān)于相同的電子組態(tài)分別在LS耦合和jj耦合下形成的原子態(tài)數(shù)目描述正確的是（）

A:jj耦合下形成的原子態(tài)數(shù)目多B:LS耦合下形成的原子態(tài)數(shù)目多C:兩種耦合作用形成的原子態(tài)數(shù)目一樣多D:無(wú)法確定答案:AI參考:關(guān)于相同的電子組態(tài)分別在LS耦合和jj耦合下形成的原子態(tài)數(shù)目描述正確的是：B:LS耦合下形成的原子態(tài)數(shù)目多。\n\n這是因?yàn)長(zhǎng)S耦合和jj耦合是不同的電子相互作用方式，它們對(duì)電子態(tài)的影響是不同的。在LS耦合中，電子之間的相互作用主要是自旋-軌道相互作用，這種相互作用主要影響電子的自旋狀態(tài)，因此形成的原子態(tài)數(shù)目相對(duì)較多。而在jj耦合中，電子之間的相互作用主要是交換相互作用，這種相互作用主要影響電子的軌道狀態(tài)，因此形成的原子態(tài)數(shù)目相對(duì)較少。因此，根據(jù)題目描述，答案為B。'關(guān)于堿金屬原子主量子數(shù)修正項(xiàng)Δ描正確的是（）

A:和主量子數(shù)n有關(guān)，n越大，Δ越小B:和主量子數(shù)n有關(guān)，n越小，Δ越小?C:和角量子數(shù)l

有關(guān)，l

越大，Δ越大?D:和角量子數(shù)l

有關(guān)，l

越小，Δ越大答案:AI參考:正確選項(xiàng)是【D:和角量子數(shù)l

有關(guān)，l

越小，Δ越大】。\n\n堿金屬原子主量子數(shù)修正項(xiàng)Δ與角量子數(shù)l有關(guān)，l越小，Δ越大。這是因?yàn)殡S著角量子數(shù)的增加，電子的能量會(huì)逐漸增加，導(dǎo)致Δ減小。因此，選項(xiàng)D是正確的。而選項(xiàng)A、B、C都是不正確的，它們都認(rèn)為n越大、n越小或l越大時(shí)，Δ越大，但實(shí)際上這是錯(cuò)誤的。'對(duì)鈉的D2線(2P3/2?2S1/2)將其置于弱磁場(chǎng)中，其譜線的最大裂距為（用洛倫茲單位表示）（）

A:4L/3B:L/3C:L/2D:2L/3答案:AI參考:正確答案是B：L/3。\n題目要求計(jì)算在弱磁場(chǎng)中，該原子的譜線的最大裂距，也就是給出的一條線能級(jí)躍遷時(shí)的譜線寬度。而這條譜線是兩個(gè)能級(jí)之間的躍遷產(chǎn)生的，所以可以用能級(jí)差除以光速再乘以普朗克常數(shù)再除以光子頻率來計(jì)算。具體來說，題目給出的譜線是鈉的D線，其能級(jí)躍遷的能級(jí)差為2P3/2-2S1/2=3/2-1/2=1，所以最大裂距為1/c*h/v=L/c*h/v=L/3。因此，答案為B。'原子的有效磁矩方向和原子總角動(dòng)量方向之間滿足（）

A:兩者方向相同B:兩者相互垂直C:任意夾角D:兩者方向相反答案:AI參考:正確答案是B:兩者相互垂直。\n\n原子總角動(dòng)量是原子的固有屬性，不會(huì)隨外部磁場(chǎng)變化而變化，而有效磁矩是原子在外磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生的，有效磁矩與原子總角動(dòng)量方向垂直。因此，原子有效磁矩方向和原子總角動(dòng)量方向之間滿足兩者相互垂直的關(guān)系。'原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說，是根據(jù)以下哪個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出來的（）

A:康普頓散射實(shí)驗(yàn)B:α粒子散射實(shí)驗(yàn)C:光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)D:陰極射線實(shí)驗(yàn)答案:AI參考:正確答案是B:α粒子散射實(shí)驗(yàn)。\n\n原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說是在α粒子散射實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出的。這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明，原子中的電子對(duì)α粒子的散射是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，絕大多數(shù)的α粒子穿過原子時(shí)沒有受到阻礙，按照一定的方向前進(jìn)，但有少數(shù)α粒子發(fā)生了角度較大的偏轉(zhuǎn)，甚至被反彈回來。這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與湯姆孫的棗糕模型發(fā)生了沖突，因此科學(xué)家們提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說。其他選項(xiàng)中，康普頓散射實(shí)驗(yàn)、光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)和陰極射線實(shí)驗(yàn)與原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說沒有直接關(guān)系。'對(duì)堿金屬原子的精細(xì)結(jié)構(gòu)，12S1/2，12P1/2,?32D5/2,?42F5/2，22D3/2這些狀態(tài)中實(shí)際不存在的是（）

A:32D5/2,?42F5/2B:12P1/2,?22D3/2C:32D5/2,?22D3/2?D:12S1/2，32D5/2?答案:AI參考:通過對(duì)題目中給定的選項(xiàng)進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)只有“C:32D5/2，?22D3/2”不符合堿金屬原子的精細(xì)結(jié)構(gòu)，因?yàn)閴A金屬原子的電子排布中沒有包含3/2和5/2的亞層。其他選項(xiàng)中的電子排布都是堿金屬原子可能存在的電子排布。因此，正確答案是C：32D5/2，?22D3/2。'考慮精細(xì)結(jié)構(gòu)鋰原子從3P態(tài)向基態(tài)躍遷時(shí)，產(chǎn)生多少條被選擇定則允許的譜線（）

A:5條B:8條C:3條D:12條答案:AI參考:正確選項(xiàng)是【C:3條】。\n\n根據(jù)精細(xì)結(jié)構(gòu)鋰原子從3P態(tài)向基態(tài)躍遷的躍遷過程，躍遷產(chǎn)生的譜線數(shù)量取決于躍遷的能級(jí)差，即能量量子化。在鋰原子中，從3P態(tài)向基態(tài)躍遷時(shí)，只有三個(gè)能量量子化的躍遷路徑，因此產(chǎn)生的譜線數(shù)量為3條。因此，答案為C。'在一束電子中，當(dāng)電子的動(dòng)能為100eV時(shí)，此電子的德布羅意波長(zhǎng)為（）

A:0.1225nmB:1.225nmC:1.24nmD:0.124nm答案:AI參考:正確答案是B：1.225nm。\n根據(jù)德布羅意波長(zhǎng)公式，電子的動(dòng)能為E=h/λ，其中h為普朗克常量，因此電子的德布羅意波長(zhǎng)為λ=h/E=1.225nm。因此選項(xiàng)B為正確答案。'對(duì)元素周期表中的元素，以下描述正確的是（）

A:同周期元素的性質(zhì)不同B:同族元素的性質(zhì)基本相同C:同族元素的性質(zhì)不同D:同周期元素的性質(zhì)基本相同答案:AI參考:正確選項(xiàng)是D:同周期元素的性質(zhì)基本相同。\n\n元素周期表中的元素按照原子序數(shù)從小到大排列，同周期元素的性質(zhì)具有相似性和遞變性，因此同周期元素的性質(zhì)基本相同。同族元素的性質(zhì)具有相似性和遞變性，但同族元素之間可能存在一些差異，因此選項(xiàng)B和C描述不準(zhǔn)確。因此，正確答案是D：同周期元素的性質(zhì)基本相同。'關(guān)于玻爾的氫原子理論，以下描述正確的是（）

A:電子繞核作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，電子只在某些特定的、分離的軌道上運(yùn)動(dòng)B:原子發(fā)射出來的電磁波的頻率等于電子繞核運(yùn)動(dòng)的頻率C:電子處于定態(tài)繞原子核作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，軌道角動(dòng)量是量子化的D:電子在不同軌道之間躍遷時(shí)要滿足頻率條件hn=|En-Em|答案:AI參考:正確選項(xiàng)為C:電子處于定態(tài)繞原子核作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，軌道角動(dòng)量是量子化的和D:電子在不同軌道之間躍遷時(shí)要滿足頻率條件hn=|En-Em|\n\n解釋如下：\n\nA選項(xiàng)描述了玻爾的氫原子理論中的軌道量子化假設(shè)，電子繞核作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)并不是只在特定的、分離的軌道上運(yùn)動(dòng)，而是按照一定的軌道分布。\n\nB選項(xiàng)錯(cuò)誤，電子發(fā)射出來的電磁波的頻率并不等于電子繞核運(yùn)動(dòng)的頻率，而是取決于電子從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)時(shí)釋放的能量。\n\nC選項(xiàng)描述了玻爾理論中的量子化角動(dòng)量條件，電子處于定態(tài)繞原子核作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其軌道角動(dòng)量是量子化的，只有特定的值。\n\nD選項(xiàng)描述了躍遷頻率條件，當(dāng)電子在不同軌道之間躍遷時(shí)，其輻射（或吸收）的能量必須等于兩能級(jí)之間的能量差，即滿足頻率條件hn=|En-Em|。\n\n所以，正確選項(xiàng)為C和D。'光譜儀通常由以下哪幾個(gè)部分構(gòu)成（）

A:分光器B:照相設(shè)備C:光源D:記錄儀答案:AI參考:正確選項(xiàng)為：C:光源、A:分光器。\n\n光譜儀通常由光源、分光器、記錄儀等部分構(gòu)成。其中，光源用于提供光線，分光器用于將光線分解成不同波長(zhǎng)的光譜，記錄儀用于記錄分解后的光譜信息。因此，選項(xiàng)C和A是光譜儀的主要組成部分。而照相設(shè)備、記錄儀不是光譜儀的必備部分，