1. 原子半径的数量级是( ) A. 1010cm B. 10m C. 10810m D. 1013m
2. 原子质量的数量级为( )
A. 10C. 1027~1026千克 B. 1034~1035千克 ~1022千克 D. 1027~1025千克
273. 阿伏加德罗常数的正确值( )
A. 6.02210 摩尔 B. 6.02210 /摩尔 C. 6.62210 摩尔 D. 6.0221023232323 /摩尔
4. 利用汤姆逊模型和卢瑟福模型分析粒子散射实验, 粒子受原子核正电荷作用力情况的异同点是( )
A. 原子内外相同,原子表面和中心处不同 B. 原子外相同,原子表面,原子内不同 C. 原子表面相同,原子内和中心处不同
D. 原子外,原子表面相同,原子内和中心处不同 5. 关于粒子散射实验,以下说法正确的是( )
A. 绝大多数散射角近180° B. 粒子只偏2°、3 °
C. 以小角散射为主,也有大角散射 D. 以大角散射为主,也存在小角散射
6. 进行卢瑟福理论实验时,发现小角散射与理论不符,这说明( )
A. 原子不一定存在核式结构 B. 散射物太厚
C. 卢瑟福理论是错误的
D. 小角散射时一次散射理论不使用
7. 用相同能量的粒子束和质子束同金箔正碰。测量金原子半径的上限,问质子束是粒子束结果的几倍?( )
A. 1/4 B. 1/2 C. 1 D. 2
8. 在同一粒子源和散射靶的条件下,观察到粒子被散射到90°和60°角方向上,单
dn12Ze224位立体角内几率之比为(卢瑟福散射公式:( ) sin2()(2)nNt)
d40MvA. 4:1 B.
2:2 C. 1:4 D. 1:8
第二章:
1. 氢原子光谱赖曼系和巴尔末系的系限波长分别是( )
A. R/4和R/9 B. R和R/4 C. 4/R和9/R D. 1/R和4/R 2. 氢原子所观测到的全部线光谱应理解为( )
A. 处于某一状态的一个原子所产生的
B. 处于相同状态的少数原子所产生的 C. 处于不同状态的足够多的原子所产生的 D. 处于不同状态的少数原子所产生的
3. 氢原子基态的电离电势和第一激发电势分别是( )
A. 13.6V和10.2V B. 13.6V和10.2V C. 13.6V和3.4V D. 13.6V和3.4V
4. 根据波尔理论,若将氢原子激发到n=5的状态,则( )
A. 可能出现10条谱线,分别属于4个线系 B. 可能出现9条谱线,分别属于3个线系 C. 可能出现11条谱线,分别属于5个线系 D. 可能出现1条谱线,属于赖曼系 5. 能量为
A.
1134Rhc B. Rhc C. Rhc D. Rhc 2345的一群光子照射处于基态的氢原子,试问哪种能量的光子可被氢原子吸收?( ) 6. 若赖曼系、帕邢系、巴尔末系第一条谱线的波长分别为赖 ,帕和巴,则它们之间满足( )
A. 赖>帕>巴 B. 赖<帕<巴 C. 赖< 巴<帕 D.巴<赖<帕
7. 根据波尔理论可知氦离子(He+)的第一轨道半径为( ) A. 2a1 B. 4a1 C. a1/2 D. a1/4
(a1为波尔半径)
8. 对类氢离子当考虑核的运动时,只须将电子质量换成约化质量,对类氢离子约化质量为( )
A. M核meM核mMHMH B. e C. D.
meMHmeMHmeM核meM核9. 某类氢离子,它的帕邢系第三条谱线和氢原子赖曼系的第一条谱线的频率几乎一样,则
该离子是( )
A. He+ B. Li++ C. Be+++ D.(氚原子) 10. 夫兰克—赫兹实验的结果说明( )
A. 电子自旋的存在 B. 原子能量量子化 C. 原子具有磁矩 D. 原子角动量量子化
11. 按照索末菲理论,n能态氢原子的电子轨道共有几个?( )
A. 1个 B. 2个 C. 2n个 D. n个 12. 施特恩—盖拉赫实验的结果说明( )
A. 电子自旋的存在 B. 原子能量量子化
C. 原子没有磁矩 D. 原子具有磁矩和角动量量子化 13. 光谱项T(n)与能级E(n)的关系是:( )
A. T(n)EnEEhc B. T(n)n C. T(n) D. T(n)n hcRhchcEn
第三章:
1. 实物粒子的德布罗意波长在一般情况下可表示为( )
A. hchhhh121mv B. hcm0v2 C. D. 22pmvpm0v2. 如果粒子以速度v运动时的德布罗意波长为 ,当它的速度增至2v时,其德布罗意波长
应是( )
A. 2 B. 3 C. /2 D. /3 3. 光子的波长与电子的波长都为5.0 1010m,问光子的动量与电子的动量之比是多少?( )
A. 1 B. 4.12 102 C. 8.5 106 D. 2.3 104 4. 在氢原子中电子处于玻尔第二轨道的德布罗意波长是( ) A. = p/h B. = 4 a1 C. = 8 a1 D. = 1/mv
(a1为波尔半径) 5. 基于德布罗意假设得出的公式12.25埃的适用条件是( ) VA. 自由电子,非相对论近似; B. 一切实物粒子,相对论近似; C. 被电场束缚的电子,相对论结果;
D. 带电的任何自由粒子,非相对论近似。
6. 不确定关系是微观物质的客观规律,它来源于( )
A. 在微观范围轨道概念不适用; B. 实物粒子具有波粒二象性;
C. 对微观体系,目前实验精度不够; D. 实验上发现能级有一定宽度。
7. 微观粒子的状态用波函数表示,对波函数的统计解释是( )
A. 表示微观粒子在t时刻的坐标位置; B. 表示t时刻,(x、y、z)坐标处物质波的强度; C. 表示t时刻,(x、y、z)坐标处物质波的振幅;
D. 表示微观粒子t时刻在(x、y、z)处单位体积中出现的几率。 8. 描述微观粒子运动的波函数为r,t,则
r,t*r,t表示 ; r,t满足的条件是 ;
其归一化条件是 。
9. 在一维无限深势阱中(宽度为a),当粒子处于波函数1时,发现粒子几率最大的位置
是 ;当粒子处于波函数2时,发现粒子几率最大的位置是 和 。 10. 已知粒子在一维无限深势阱中运动,其波函数为(x)13xcos (axa),
2aa那么粒子在x5a处出现的几率密度是( ) 6A.
11 B. C. 2aa11 D. 2aa第四章:
1. 锂原子主线系的谱线,在不考虑精细结构时,其波数公式的正确表示应为( )
2snp B. np2s C. nsnp D. npns A. 2. 碱金属原子的光谱项为( )
RRZ2RZ2R A. T2 B. T2 C. T*2 D. T*2
nnnn3. Li原子从3P态向基态跃迁时,产生多少条被选择定则允许的谱线(不考虑精细结构)( )
A. 1条 B. 3条 C. 4条 D. 6条 4. 碱金属原子一般结构的能级与氢原子能级比其特点是( )
A. 对应一个主量子数n有n个能级,且每个能级数值均小于相同n的氢原子能级数值 B. 对应一个主量子数n仍为一个能级,但数值在相同n的氢原子能级之下
C. 对应一个主量子数n,其能级要由n,l 决定,其能级数值大于相同n的氢原子能级 D. 对应一个主量子数n仍为一个能级,但数值在相同n的氢原子能级之上
5. 对碱金属一般结构,从2S,2D,3S,3F,4P这些状态中选出实际存在的状态( )
A. 2S,3F,4P B. 2S,3S,4P C. 2D,3S,4F D. 2S,2D,3S 6. 如果对碱金属原子仅考虑轨道运动,其状态应该用哪几个量子数完整的描述( )
A. n,l B. n,l,j C. n,l,ml D. n,l,ms
7. 碱金属原子能级的双重结构是由于下列哪一项产生的( )
A.相对论效应 B. 原子实的极化
C. 价电子的轨道贯穿 D. 价电子的自旋轨道相互作用
8. 锂原子主线系的谱线,考虑精细结构后,其波数公式的正确表达式为:( )
2S12nP32 , 2S12nP12 A. 2S12nP32 , 2S12nP12 B. nP322S12 , nP122S12 C. nP32nS12 , nP12nS12 D. 9. 碱金属原子光谱精细结构形成的根本物理原因是:( )
A. 电子自旋的存在 B. 观察仪器分辨率的提高 C. 选择定则的提出 D. 轨道角动量z分量的量子化 10. 某碱金属原子的价电子从3d态跃迁到3p态,则可能的跃迁为( )
A. 2D5/2,3/2 →2P3/2 2D3/2→ 2P1/2 B. 2P3/2→2D5/2,3/2 2P1/2→2D3/2
2222222222222222C. 2D5/2,3/2→ 2P3/2 2D5/2 → 2P1/2 D. 2D5/2,3/2→ 2P3/2 2D5/2→ 2P1/2
11. 碱金属原子的价电子处于n=3, l=1,其原子态符号应为( ) A. 32S1/2 ,32S3/2 B. 32P3/2 ,32P1/2 C. 32P1/2 ,32P3/2 D. 32D3/2 ,32D5/2 12. 下列哪种原子状态在碱金属原子中是不存在的( )
A. 12S1/2 B. 22S1/2 C. 32P1/2 D. 22D5/2
13. 考虑精细结构之后,碱金属原子从一个能量高的2D能级向一个能量低的2P能级跃迁,能产生几条谱线?( )
A. 一条 B. 两条 C. 三条 D. 四条
14. 考虑精细结构之后,碱金属原子从能量高的2D5/2,3/2能级直接向能量低的2S1/2,能级跃迁,能产生几条谱线?( )
A. 0条 B. 一条 C. 二条 D. 三条
15. 氢原子光谱形成的精细结构(不考虑兰姆位移)是由于( )
A. 自旋——轨道耦合 B. 相对论修正和极化贯穿
C. 自旋——轨道耦合和相对论修正
D. 极化、贯穿、自旋——轨道耦合和相对论修正
16. 氢原子的能级一般结构En仅与n有关,相对论修正Er与n,l有关,自旋轨道耦合能Els与n,l,j有关,考虑以上这些情况后氢原子的精细结构能级与哪些量子数有关? ( ) A. n,l,j B. n,j C. n,l D. l,j
17. 氢原子分别处于32D3/2 ,32P3/2 32P1/2 状态,这些状态对应的能级是否相同(不考虑兰姆位移)( )
A. 都不同 B. 32P3/2 和32P1/2 C. 都相同 D. 32P3/2和32D3/2 相同
18. 单个d电子的总角动量数可能值为:( )
A. 2, 3 B. 3, 4 C. 5/2 , 7/2 D. 3/2, 5/2 19. 单个f电子的总角动量量子数的可能值为:( )
A. j=3, 2, 1, 0 B. j=±3 C. j=±7/2, ±5/2 D. j=5/2, 7/2 第五章:
1. 对氦原子由状态1s2p 3P2,1,0向1s2s 3S1跃迁可产生的谱线数为( )
A. 0 B. 2 C. 3 D. 1
2. 对氦原子由状态1s3d 3D3,2,1向1s2p 3P1,0 跃迁可产生的谱线条数为( ) A. 3 B. 4 C. 6 D. 1
3. 对氦原子不同电子组态能够构成不同原子态,而相同电子组态( )
A. 能唯一确定原子态 B. 能确定轨道运动状态 C. 能给出可能的不同原子态 D. 能确定自旋运动状态 4. 氦原子的电子组态为n1pn2s,则可能的原子态( )
A. 由于n不确定,不能给出确定的J值,不能决定原子态 B. 为n1pn2s 2D2,1,0和n1pn2s 1D1 C. 由于违背泡利原子,只存在三重态 D. 为n1pn2s 3P2,1,0和n1pn2s 1P1
5. 氦原子有单态和三重态,但1s1s 3S1并不存在,其原因是( ) A. 因为自旋为1/2,l1=l2=0.故J=1/2 ≠ 1 B. 泡利不相容原理限制了1s1s 3S1的存在 C. 因为三重态能量最低的是1s2s 3S1 D. 因为1s1s 3S1和1s2s 1S0是简并态
6. 若某原子的两个价电子处于2s2p组态,利用L----S耦合,可得到其原子态的个数是( )
A. 1 B. 3 C. 4 D. 6
7. 由电子组态1s3d按L----S耦合所组成的原子态应该是( )
A. 1s3d 3D3,2,1和1s3d 1D2,1,0 B. 1s3d 3D3,2,1和1s3d 1D2 C. 1s3d 3D3和1s3d 1D2,1,0 D. 1s3d 3D4.3.2和1s3d 1D3,2,1 8. 对两个价电子原子,由于s1=s2=1/2,故S=1,0,根据L----S耦合J的取值个数,当S=1和S=0时,分别应为( )
A. 当S=1时,J取三个值或一个值,当S=0时,J取一个值 B. 当S=1时,J取二个值,当S=0时,J取一个值
C. 当S=1时,J可取一,二,三个值,当S=0时,J取一个值 D. 当S=1时,J取三个值或一个值,当S=0时,J取零 9. 在L---S耦合下,两个非同科p电子能形成的原子态是( )
A. 1D, 3D B. 1P, 1D, 3P, 3D C. 1S, 1P, 1D, 3S, 3P, 3D D. 3P, 1S
10. 一个p电子与一个s电子在L---S耦合下形成的原子态是( )
A. 3P0.1.2, 3S1 B. 3P0.1.2, 3S0 C. 3P0.1.2, 1P1 D. 3S1, 1P1
11. 设原子有两个价电子是p电子和d电子,在L---S耦合情况下,可能有原子态( )
A. 4个 B. 9个 C. 12个 D. 15个 12. 电子组态2p4d所形成的可能原子状态为( )
A. 1P, 3P, 1F, 3F B. 1P, 1D, 1F, 1P, 3D, 3F C. 3F, 1F D. 1S, 1P, 1D, 3S, 3P, 3D 13. 一个p电子与一个s 电子在j---j耦合下形成的原子态是( )
A. ,,,,,,,
33331111223220221220B. ,,,,,,,
31311111222221221220 C. ,,,
31312222211111221220 D. ,,,
14. 如果两个价电子处于相同的pd组态,利用L---S耦合和j---j耦合分别求出的原子态中( ) A. 状态数和能级间隔相同 B. 量子数J和能级间隔相同 C. 状态数和量子数J相同 D. 状态数和量子数S相同
15. 对镁(Z=12)原子,仅考虑价电子,试判断下列电子组态那一组可以存在?( )
A. 1s2s,3s3p B. 3s3f,3d4p C. 1s2s,3s3f D. 3s3p,3d4p 16. 判断下列各谱项中哪个谱项不可能存在?( )
A. 3F2 B. 4P5/2 C. 2F7/2 D. 3D1/2
17. 在铍(Be)原子中,如果3D3,2,1对应的三个能级可以分辨,当由2s3d 3D3,2,1到2s2p 3P
2,1,0的跃迁可产生几条光谱?( )
A. 6条 B. 3条 C. 2条 D. 9条 18. 由状态2p3d 3P → 2s3p 3P的跃迁( )
A. 可产生9条谱线 B. 可产生7条谱线 C. 可产生6条谱线 D. 不能发生 19. 钙 (Ca)原子的能级应该有几重结构?( )
A. 单重、三重 B. 三重 C. 二、四重 D. 单重
20. 同科(等效)电子是指:( )
A. 满足泡利原理的电子 B. 具有相同能量电子 C. 四个量子数相同的电子 D. n和l相同的电子
第六章:
1. 原子的有效磁矩应理解为:( )
A. 原子内轨道磁矩和自旋磁矩的代数和 B. 原子总磁矩在总角动量方向的投影值 C. 原子内轨道磁矩和自旋磁矩的向量和
D. 原子总磁矩垂直于总角动量方向的投影值 2. 原子中轨道磁矩和轨道角动量的关系应为:( )
A. LeeeePL B. LPL C. LPL D. LPL me2meme2me3. 电子的自旋磁矩和自旋角动量的关系应为:( ) A. seeeePs B. sPs C. sPs D. sPs me2meme2me4. 在外磁场(B)中,原子的附加能量除正比于B之外,同原子状态有关的因子有:( ) A. 朗德因子g和玻尔磁子B B. 磁量子数M和玻尔磁子B C. 磁量子数M和朗德因子数g D. 朗德因子g和磁量子数ML和Ms 5. 原子在6G3/2状态,其磁矩大小为( ) A. J55B B. JB 2215B D. J0 3 C.
J6. 某原子处于4D1/2态,若将该原子放置于磁场中,则原能级( ) A. 分裂为2个 B. 分裂为9个 C. 不分裂 D. 分裂为4个
7. 判断处于磁场中的下列原子态分裂的子能级数哪个是正确的? ( )
A. 4D3/2分裂为2个 B. 1P1 分裂为3个 C. 2F5/2 分裂为7个 D. 4D1/2 分裂为2个
8. 如果原子处于2P3/2状态,当将其置于外磁场中时,其对应能级分裂为几个? ( ) A. 3个 B. 2个 C. 4个 D. 5个 9. 原子态1D2的能级在外磁场中分裂为多少个子能级? ( )
A. 3个 B. 5个 C. 2个 D. 4个
10. 使窄的原子束按照施特恩—盖拉赫的方法通过极不均匀的磁场,若原子处于态3P2,试问原子束分裂成多少? ( )
A. 不分裂 B. 3束 C. 5束 D. 7束 11. 写出下列原子态的g因子:(1) 1P1:g =
(2) 2P3/2:g = (3) 4D1/2:g =
12. 在外磁场B中,原子的磁矩J和角动量PJ都绕B旋进(拉莫尔旋进),关于拉莫尔旋
进的方向,下列说法正确的是:( )
A. J和PJ旋进的方向都与B方向成右手螺旋
B.
J和PJ旋进的方向都与B方向成左手螺旋
C. J和PJ相对于B旋进的方向取决于J与B的夹角
D. J旋进的方向与B方向成右手螺旋,PJ旋进的方向与B方向成左手螺旋
13. 当原子的原子态确定,该原子在确定的外磁场中发生能级分裂,分裂后的相邻新能级之间的间隔为( )
A. gBB A. MgBB A. BB A. MBB
(M——原子的磁量子数;g——原子的郎德因子; B——外磁场; B——玻尔磁子)
14. 在正常塞曼效应中,沿磁场方向观察时,将看到几条光谱线? ( ) A. 0条 B. 1条 C. 2条 D. 3条 15. 正常塞曼效应总是对应3条谱线,是因为( )
A. 每个能级在外磁场中劈裂成三个 B. 不同能级的朗德因子g的大小不同 C. 每个能级在外磁场中劈裂后的间隔相同 D. 因为只有三种跃迁 16. 正、反常塞曼效应的正确理解应该是( )
A. 未加磁场时的一条线,正常一律变为三条,反常不能变为三条 B. S=0为正常,S≠0为反常
C. S=0,2,4,…为正常, S =1,3,5,…为反常
D. 未加磁场时的一条线,正常一律为三条,反常不能变三条
17. 钠黄光 D2对应着 32P3/2态到32S1/2态的跃迁,把钠光源置于磁场中谱线将分裂为( ) A. 3条 B. 4条 C. 6条 D. 8条 18. 在塞曼效应中,原子谱线分裂的宽度与( )
A. 外加的磁感应强度成正比 B. 外加的磁感应强度成反比
C. 原子的质量成反比 D. 原子所带电量成反比 第七章:
1. 原子的3d次壳层按泡利原理一共可以填多少电子( ) A. 2个 B. 4个 C. 6个 D. 10个 2. 原子中能够有下列量子数相同的最大电子数是多少? (1)n,l,ml (2)n,l (3)n
13. 碳族元素的基态,由于它们最外层的两个电子都是p2组态,可以合成S、D、3P0,1,2,
1碳族元素的基态原子态是( )
1A. 3P0 B. 3P2 C. S D. D
1134. 基态氧原子的外层四个电子的组态是p4,p4合成的原子态是S、D、P0,1,2,氧原子
1的基态原子态是( )
1A. 3P0 B. 3P2 C. S D. D
15. 关于洪特定则和朗德间隔定则下列说法正确的是( )
A. 它们都适用于L-S和J-j耦合 B. 它们都只适用于L-S耦合
C. 洪特定则只适用于L-S耦合,朗德间隔定则只适用于J-j耦合
D. 洪特定则适用于L-S耦合和J-j耦合,朗德间隔定则只适用于J-j耦合 第八章:
1. 在加速电压为2×106V工作的X射线管所产生的短波限的波长为多少nm ? ( ) A. 106 B. 6.21×1014 C. 6.21×104 D. 1.5×1017 2. 原子发射伦琴射线标识谱的条件是:( )
A. 原子外层电子被激发 B. 原子外层电子被电离
C. 原子内层电子被移走 D. 原子中电子的自旋—轨道作用很强 3. 各种元素的伦琴线状光谱有如下的特点:( )
A. 与对阴极材料无关,有相仿结构,形成谱线系 B. 与对阴极材料无关,无相仿结构,形成谱线系 C. 与对阴极材料有关,无相仿结构,形成谱线系 D. 与对阴极材料有关,有相仿结构,形成谱线系 4. 伦琴连续光谱有一个短波限min ,它与( )
A. 对阴极材料有关
B. 对阴极材料和入射电子能量有关
C. 对阴极材料无关与入射电子能量有关 D. 对阴极材料和入射电子能量无关
5. X射线连续谱的短波极限(最短)波长为0.41Å,则加于X射线管的电压为:( ) A. 30KV B. 25KV C. 15KV D. 10KV
6. 康普顿散射中波长改变量最大时散射角= ,此时= 。
7. 电子的康普顿波长为= ,它是散射角= 时入射波和散射波的波长之差。 8. 一光子能量与一电子静止能量相同,该光子的波长= 。
9. 写出康普顿散射公式: 。
10. 在康普顿散射中,如果反冲电子的速度是光速的60%,则因散射使电子获得的能量是其静止能量的 倍。 第十章:
1. 下列核素为同中子素的一组是( )
32404014154040 A. 3014Si,16S B. 18Ar,20Ca C. 7N,7N D. 18Ar,18Ar
2. 下列核素为同位素的一组是( )
19404030321916A. 198O,9F B. 18Ar,20Ca C. 14Si,16S D. 8O,8O
3. 原子核的大小同原子的大小相比,其
R核R原的数量级应该是( )
A. 105 B.103 C.103 D.105 4. 原子核可近似看成是一个球形,其半径可用下述公式来表示( )
A. Rr0A1/3 B. Rr0A2/3 C. R434r0 D. RA3 335. 实验上给出原子核基态的自旋随质量数的变化有明显的规律性,其规律为( )
A. 偶偶核为整数,奇奇核为零,奇核为半整数 B. 偶偶核为零,奇奇核为整数,奇核为半整数 C. 偶偶核奇奇核均为零,奇核为整数
D. 偶偶核为零,奇奇核为整数,奇核不确定 6. 原子核自旋角动量的确切含义应该是( )
A. 核子自旋角动量和电子自旋角动量的矢量和
B. 由于核子没有轨道角动量,故核自旋角动量意义与电子的相同 C. 所有核子自旋角动量和轨道角动量的矢量和
D. 原子总自旋角动量和轨道角动量的矢量和
7. 氘核每个核子的平均结合能为1.11MeV,氦核每个核子的平均结合能为7.07 MeV,由两个氘核合成一个氦核时( )
A. 放出能量23.84 MeV B. 吸收23.84 MeV C. 放出能量26.06 MeV D. 吸收5.96 MeV 8. 氢核、中子与氘核的质量分别是m1、m2和m3,那么氘核的结合能是( )
A. m3(2m1m2)c B. m12m2m3c
22C. m3(2m1m2)c D. m1m2m3c
229. 已知某原子核的质量数为A,核的质量为M,核的电荷数为Z,以mp和mn分别表示质子和中子的质量,则( )
A. Zmp+(AZ)mn=M B. Zmp+(AZ)mn>M C. Zmp+(AZ)mn< M D. 以上关系均不成立。 10. 核力的力程其数量级是( )
A. 1015m B. 1018m C. 1010m D. 1013m 11.下述哪个说法是不正确的? ( )
A. 核力具有饱和性 B. 核力与电荷有关 C. 核力是短程力 D. 核力是交换力 12. 汤川介子场理论认为核力是交换下列粒子而产生( ) A. 电子和中微子 B.
C. 和0 D. 中间玻色子
13. 、、三种放射性都能使气体带电离,但电离能力不同,若按由强到弱排列其次序是( )
A. 、、 B. 、、 C. 、、 D.、、
14. 、、三种放射性都有贯穿物质的本领,但大小不同,若按由大到小排列其顺序是( ) A. 、、 B. 、、 C. 、、 D.、、 15. 、T1、都是反映原子核衰变快慢的物理量,因此三者之间有下列关系( )
2 A.
ln2ln2ln2 B. ln2 T1T122 C.
ln2ln2T1 D. T122ln2ln2
16. 衰变常数,半衰期T1和平均寿命都是反映核衰变快慢的物理量,各量大小同衰变快
2慢的关系是( )
A. 和大衰变快,而T1大衰变慢 B. 和T1大衰变快,而大衰变慢
22C. 大衰变快,而和T1大衰变快 D. 和T1大衰变快,而大衰变慢
2217. 某核素的半衰期是10分钟,这种核素的原子经过50分钟之后仍存在的几率是多少? ( )
A. 1/5 B. 1/10 C. 1/16 D. 1/32 18. 放射性原子核衰变的基本规律是: NN0et ,公式中N0代表的物理意义是( )
A. t时刻衰变掉的核数 B. t=0时刻的核数 C. t时刻尚未衰变的核数 D. t时刻子核的数目 19. 已知某放射性核素的半衰期为2年,则经8年衰变掉的核数目是尚存核数的( )
A. 5倍 B. 10倍 C. 15倍 D. 20倍 20. 钍
23490Th的半衰期近似为25天,如果将24克Th贮藏150天,则Th的数量将存留多少
克? ( )
A. 0.375 B. 0.960 C. 2.578 D. 12
21. 原子核衰变所生成子核的质量数A,电荷数Z和在周期表上的位置与母核相比( ) A. A增加1,Z增加1,在周期表中后移一位 B. A不变,Z增加1,在周期表中后移一位 C. A减少,Z不变,在周期表中位置不变 D. A不变,Z减少1,在周期表中前移一位
22. 原子核衰变所生成子核的质量数,电荷数和周期表上的位置与母核相比( ) A. 质量数减少4,电荷数减少2,在周期表中前移两位 B. 质量数减少4,电荷数增加2,在周期表中后移两位 C. 质量数增加4,电荷数减少2,在周期表中前移两位 D. 质量数减少4,电荷数减少2,在周期表中后移两位 23.
23892U最后衰变成20682Pb,总共经过多少次衰变? ( )
A. 6次 B. 8次 C. 26次 D. 10次
24. 在衰变中,从能量或静止质量角度考虑,能发生衰变和K俘获的关系是( ) A. 能发生衰变必能发生K俘获 B. 能发生衰变不一定能产生K俘获 C. 能发生 K俘获必能发生衰变 D. 还要考虑其它条件,才能判断 25. 发生衰变的条件是( )
A. M(A,Z)M(A,Z1)me B. M(A,Z)M(A,Z1)me
C. M(A,Z)M(A,Z1) D. M(A,Z)M(A,Z1)2me 26. 试选出下列衰变的正确表达式( )
333 A. 3 B. HHeHHe 1212333 C. 31H2Hee D. 1H2Hee
27. 母核经历放射性衰变,子核的质量数( )
A. 总是比母核质量数小 B. 总是比母核质量数大 C. 永不比母核质量数小 D. 永不比母核质量数大 28. 在原子核发生衰变的各种过程中,下列过程可产生俄歇电子( ) A.
衰变和 跃迁 B. K俘获和衰变
C. K俘获和内转换(内变换) D. 内转换和衰变 29. 历史上利用加速器所加速的粒子实现的第一个人工核反应是( )
4 A. p7Li232He B.
1714N78Op
C.
27139412141Al2He3015P0n D. 4Be2He6C0n
19130. 在核反映 9BeHB4150n中,反映能为1.84MeV,入射质子的阈能为( )
A. 0 B. 1.66MeV C. 4MeV D. 2.04MeV 31. 在核反映:14NpAY中的 AY应是( )
A. 17O B. 17F C. 18O D. 15N
13131332. 粒子轰击10生成和x粒子,具有放射性,放射出y粒子并生产BNN5776C和中微
子,则x粒子和y 粒子分别是( )
A. 中子和正电子 B. 质子和中子 C. 质子和电子 D. 电子和中子 33. 设中子倍增系数K=1.05,若链式裂变反映中第一代中子数是1000,求第五代中子数( )
A. 1050 B. 1216 C. 1629 D. 1276 第十一章:
1. 从统计性上讲,自旋为的整数倍或零的粒子称为 ;
自旋为半奇数倍的粒子称为 。
2. 下列哪种粒子的反粒子是其本身( )
A. 电子 B. 中子 C. 中微子 D. 光子
3. 按现代粒子理论的标准模型,下列哪种粒子是传递强相互作用的媒介( )
A. 引力子 B. 中间玻色子 C. 胶子 D. 光子
4. 所有在实验中已发现的粒子可以按照其是否参与强相互作用而分为两大类:一类不参与强相互作用的称为 ,另一类参与强相互作用的称为 。 5. 强子可按其自旋的不同分为两大类:自旋为半奇数倍,统称为 ;
自旋为整数倍或零,统称为 。
5. 根据夸克理论,共有 种不同状态的夸克。
6. 根据标准模型,物质世界是由 62 种粒子构成的,其中尚未发现的粒子是 和 。
康普顿散射:
1. 在康普顿散射中,如果设反冲电子的速度为光速的60%,则因散射使电子获得的能量是其静止能量的_____倍。
2. 在用0=0.1nm的光子作康普顿散射实验(h6.631034Js)
(1)散射角 =90°时的康普顿散射波长等于多少? (2)此时分配给反冲电子的动能等于多少?
3. 在用一光子与自由电子碰撞,电子可能获得的最大能量为60keV,求入射光子的波长和能量。(h6.631034Js,e1.61019C)
4. 在已知X光光子能量为0.6MeV,在康普顿散射后波长改变了20%,求反冲电子获得的
能量和动量的大小。(h6.631034Js,e1.61019C,m09.11031kg)
5. 在康普顿散射中,入射光子的波长为0.0030nm,反冲电子的速度为光速的0.6倍,求散射光子的波长和散射角。
1.8 设想铅(Z=82)原子的正电荷不是集中在很小的核上,而是均匀分布在半径约为
1010米的球形原子内,如果有能量为106电子伏特的粒子射向这样一个“原子”,试通过
计算论证这样的粒子不可能被具有上述设想结构的原子产生散射角大于90的散射。这个结论与卢瑟福实验结果差的很远,这说明原子的汤姆逊模型是不能成立的(原子中电子的影响可以忽略)。
解:设粒子和铅原子对心碰撞,则粒子到达原子边界而不进入原子内部时的能量有下式决定:
01Mv22Ze2/40R3.781016焦耳2.36103电子伏特 2由此可见,具有10电子伏特能量的粒子能够很容易的穿过铅原子球。粒子在到达原子表面和原子内部时,所受原子中正电荷的排斥力不同,它们分别为:
6F2Ze2/40R2和F2Ze2r/40R3。可见,原子表面处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,而且瞄准距离越小,使粒子发生散射最强的垂直入射方向的分力越小。我们考虑粒子散射最强的情形。设粒子擦原子表面而过。此时受力为F2Ze2/40R2。可以认为粒子只在原子大小的范围内受到原子中正电荷的作用,即作用距离为原子的直径D。并且在作用范围D之内,力的方向始终与入射方向垂直,大小不变。这是一种受力最大的情形。
根据上述分析,力的作用时间为t=D/v,
粒子的动能为Mv2K,因此,
12v2K/M,所以,tD/vDM/2K
根据动量定理:而
t0FdtppMv0
t00t0Fdt2Ze2/40R2dt2Ze2t/40R2
22所以有:2Zet/40RMv 由此可得:v2Zet/40RM
22粒子所受的平行于入射方向的合力近似为0,入射方向上速度不变。据此,有:
tgv2Ze2t/40R2Mv2Ze2D/40R2Mv2 v2.4103‘这时很小,因此 tg2.4103弧度,大约是8.2。这就是说,按题中假设,能量为1兆电子伏特的 粒子被铅原子散射,不可能产生散射角90的散射。但是在卢瑟福的原子有核模型的情况下,当粒子无限靠近原子核时,会受到原子核的无限大的排斥力,所以可以产生90的散射,甚至会产生180的散射,这与实验相符合。因此,原子的汤姆逊模型是不成立的。
3.8 有一粒子,其质量为m,在一个三维势箱中运动。势箱的长、宽、高分别为a、b、c在势箱外,势能V;在势箱内,V0。式计算出粒子可能具有的能量。
解:势能分布情况,由题意知:
000Vx0,0xa;Vy0,0yb;Vz0,0zc;Vx,x0和xaVy,y0和ybVz,z0和zc在势箱内波函数(x,y,z)满足方程:
2222m222[E(VxVyVz)]0 22x2y2zh解这类问题,通常是运用分离变量法将偏微分方程分成三个常微分方程。
令(x,y,z)X(x)Y(y)Z(z)
代入(1)式,并将两边同除以X(x)Y(y)Z(z),得:
1d2X2m1d2Y2m1d2Z2m2m(V)(V)(V)E xyz2222222XdxYdyZdzhhhh方程左边分解成三个相互独立的部分,它们之和等于一个常数。因此,每一部分都应等于一个常数。由此,得到三个方程如下:
1d2X2m2mVExx222Xdxhh1d2Y2m2mVEyy222Ydyhh
1d2Z2m2mVEzzZdz2h2h2其中EExEyEz,Ex,Ey,Ez皆为常数。将上面三个方程中的第一个整理,得:
d2X2m2(ExVx)X0……(2) dx2h边界条件:X(0)X(l)0
可见,方程(2)的形式及边界条件与一维箱完全相同,因此,其解为:
n2sinxxaa
22h2Exn,nx1,2,3x22aXn类似地,有
ny2Ynsinybb2h22Eyny,ny1,2,322bn2Znsinzzcc 22h2Ezn,nz1,2,3z22cnyynxnz8(x,y,z)sinxsinsinzabcabc22nynzhnxE(222)2mabc222可见,三维势箱中粒子的波函数相当于三个一维箱中粒子的波函数之积。而粒子的能量
相当于三个一维箱中粒子的能量之和。
对于方势箱,abc,波函数和能量为:
(x,y,z)E。
nyynxxnzz8sinsinsinaaaa3222h222
2man2,n2nxnynz5.9 根据LS耦合写出在下列情况下内量子数J的可能值 (1)L3,S2,(2)L3,S73,(3)L3,S 22解:(1)因为JLS,LS1,.....,LS 所以J5,4,3,2,1,共2S+1=5个值。
1111111,5,4,3,2,1,共有7个值。这里L2222
(2)类似地,J68.1 某X光机的高压为10万伏,问发射光子的最大能量多大?算出发射X光的最短波长。
解:电子的全部能量转换为光子的能量时,X光子的波长最短。而光子的最大能量是:
maxVe105电子伏特
而
maxhcminc
所以minh
max6.63103431080.124A 519101.6010、课程内容及基本要求
《原子物理学》课程的内容分成三大块:原子物理、原子核物理和基本粒子。其中的重点是原子物理部分。课程学时和具体内容安排如下:
(一) 绪论( 2学时 )
原子物理的研究对象、内容、特点、发展历史以及研究方法。
(二)原子的位形:卢瑟福模型( 4学时 )
内容:
电子的发现、电子的电荷和质量、阿伏加德罗常数、原子的大小、卢瑟福模型的提出、卢瑟福散射公式、卢瑟福公式的实验验证
1.基本要求
(1)掌握电子的发现、α粒子散射实验等实验事实` (2)掌握原子的静态性质
(3)理解阿伏加德罗常数的物理意义 (4)理解卢瑟福散射公式的推导
(5)掌握卢瑟福公式的实验验证和原子的核式结构 2.重点、难点
重点:为卢瑟福散射和原子的核式模型 (三)原子的量子态:玻尔模型(6学时)
内容:
黑体辐射、光电效应、玻尔模型、光谱、夫兰克-赫兹实验、玻尔模型的推广 1.基本要求
(1)掌握有关光谱的实验事实,氢原子光谱的巴耳末-里德堡公式。
(2)掌握玻尔氢原子的量子理论,理解索莫菲椭圆轨道理论的数学推导以及相对论修正。
(3)了解夫兰克-赫兹实验和史特恩-盖拉赫实验的实验事实并掌握实验如何验证原子能级和空间取向量子化
(4)理解玻尔的对应原理和玻尔理论的地位
2.重点、难点 重点:玻尔理论
难点:量子概念的建立
(四)原子的精细结构:电子的自旋( 8学时 )
内容:
原子中电子轨道运动的磁矩、电子自旋的假设和电子自旋、电子量子态的确定、氢原子能谱的精细结构、碱金属原子光谱及精细结构、电子自旋与轨道相互作用、原子能级在磁场中的分裂、塞曼效应、反常塞曼效应、单电子跃迁与选择定则、磁共振原理及其应用
1.基本要求
(1)理解原子中电子轨道运动的磁矩、电子自旋的假设和电子自旋、电子量子态的确定。
(2)掌握碱金属原子结构特点:原子实的极化和轨道贯穿。 (3)理解碱金属原子光谱的精细结构
(4)掌握电子自旋与轨道相互作用、原子能级在磁场中的分裂:塞曼效应、反常塞曼效应、单电子跃迁与选择定则。
(5)理解氢原子能谱的精细结构
(6)理解塞曼效应、反常塞曼效应的格罗春图 (7)了解磁共振原理及其应用
2.重点、难点
重点:电子自旋和磁场中的原子
难点:碱金属原子能级的分裂情况的分析
(五)多电子原子:泡里原理( 6学时 )
内容:
氦的光谱和能级、两个电子的耦合、泡里不相容原理、元素周期表
1.基本要求
(1)掌握元素周期表的物理解释、多电子原子(主要是具有二个价电子的原子)光谱和能级图。
(2)掌握电子壳层的填充即电子组态和原子基态的组成
(3)掌握L-S耦合和j-j耦合的区分以及在构成原子态中的应用,二种耦合的电子跃迁与选择定则。
(4)理解泡里原理的叙述、其物理本质及其应用。 (5)理解洪特定则和同科电子的概念和处理方法 2.重点、难点
重点:多电子原子的光谱、能级图和原子态
难点:多电子原子原子基态的确定,能级高低的判别
(六)X射线( 4学时 )
内容:
X射线的发现及其波性、X射线产生的机制、康普顿散射、X射线的吸收
1.基本要求
(1)掌握X射线发现的实验事实、X射线的产生方法、X射线的连续谱与标识谱的区分,俄歇电子和X射线的韧致辐射、康普顿散射、X射线的吸收的规律。
(2)理解光子与物质的相互作用
(3)了解新型X射线源--同步辐射装置的原理与应用 2.重点、难点
重点:X射线的吸收、康普顿散射和韧致辐射的原理。 难点:理解公式和计算
(七)量子力学概论(6学时)
内容:
玻尔理论的困难、波粒二象性、不确定关系、波函数的统计诠释、薛定格方程
1.基本要求
(1)理解玻尔半量子理论的困难
(2)了解戴维孙-革末实验和双缝干涉实验
(3)掌握波粒二象性,德布罗依波假设,波函数的统计诠释,不确定关系等概念、原理和关系式。
(4)理解定态薛定格方程和氢原子的薛定格方程解
2.重点、难点
重点:波粒二象性、德布罗依波假设,波函数的统计诠释,不确定关系概念的建立。 难点:用量子力学的思想和方法,解释和解决经典物理和半量子理论的困难。
(八)原子核物理概论( 6学时 )
内容:
原子核物理的对象、原子核、原子核的组成、核质量、核力、核模型、α、β、γ衰变、放射性衰变的基本规律、核反应、原子能的和平利用、恒星中的核反应、当前核物理发展前沿
1.基本要求
(1)掌握原子核的静态性质,原子核结合能,原子核的组成,核力。
(2)了解核结构模型,氘核,天然放射性,核模型,放射性衰变,α、β、γ衰变,中子,核反应,原子能的和平利用,恒星中的核反应,当前核物理发展前沿。
2.重点、难点
重点:核能的释放 难点:核力和核结构
(九)基本粒子( 4学时 )
内容:
基本粒子、同位旋,守恒定律和对称原理,正、反粒子对称性,夸克模型及大统一理论、四种基本相互作用、宇宙的起源
1.基本要求
了解基本粒子,同位旋,守恒律,正、反粒子对称性,夸克模型及大统一理论,四种基本相互作用,宇宙的起源。
2.重点、难点
重点:四种基本相互作用 难点:守恒律和对称性
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