原子物理学试题ABC

(完整版)原子物理学试题(A卷)

宜宾学院20__ ――20__ 学年度下期

《原子物理学》试题（A 卷）

（2）常数表：h = 6.626 ?10-34J ?s = 4.136?10-15eV ?s ；R ∝ = 1.097?107m -1；e = 1.602 ? 10-19C ；

N A = 6.022?1023mol -1；hc = 1240eV ?nm ；k = 1.380?10-23J ?K -1 = 8.617?10-5eV ?K ；m e = 9.11?10-31kg = 0.511Mev/c 2 ；m p = 1.67?10-27kg = 938MeV/c 2；a 0 = 0.529?10-10m ；m p = 1.67?10-27kg = 938MeV/c 2 ；μB = 9.274?10-24J ?T -1 = 5.788?10-

5eV ?T -；

u = 1.66?10-27kg = 931MeV/c 2；

e 2

4πε = 1.44eV ?nm

考试时间：120分钟

一、填空题（每小题3 分，共21 分）

1．提出电子自旋概念的主要实验事实是

_________________________________ 和_________________________________ 。

2．已知He 原子1P 1→1S 0跃迁的光谱线在磁场中分裂为三条光谱线。若其波数间

距为?~v ，则此磁场的磁感应强度B = 。今测得?~.v =-04671cm ，

则B = 特斯拉。

3．二次电离的碳离子（C ++）按其能级和光谱的特点，应属于类

1. 一强度为I的粒子束垂直射向一金箔，并为该金箔所散射。若 =90°对应的瞄准距离为b，则这种能量的粒子与金核可能达到的最短距离为： B (A) b(B) 2b(C) 4b(D) 0.5b

2. 在同一粒子源和散射靶的条件下观察到粒子被散射在90°和60°角方向上单位

立体角内的粒子数之比为： C

(A) 4:1 ( B) 1:2 (C) 1:4 (D) 1:8

3. 一次电离的氦离子（H e+）处于n=2的激发态，根据波尔理论，能量E为 C

(A) -3.4eV ( B) -6.8eV (C) -13.6eV (D) -27.2eV

4．夫兰克—赫兹实验证明了B

(A) 原子内部能量连续变化(B) 原子内存在能级

(C) 原子有确定的大小(D) 原子有核心

5. 下列原子状态中哪一个是氦原子的基态？D

A. 1P1

B. 3P1

C. 3S1

D. 1S0

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个数：C

A. 1

B. 3

C. 4

D. 6

7. 一个p电子与一个 s电子在L－S耦合下可能有原子态为：C

A. 3P0,1,2, 3S1

B. 3P0,1,2 , 1S0

C. 1P1 ,3P0,1,2

D. 3S1 ,1P1

8. 设原子的两个价电子是p电子和d电子，在L-S耦合下可能的原子态有：C

A. 4个

B. 9个

C. 12个

D. 15个

9. 氦原子有单态和三重态,但1s1s 3S1并不存在,其原因是: B

A. 因为自旋为1/2, 1=2=0 故J=1/20

B. 泡利不相容原理限制了1s1s 3S1的存在

绪论单元测试

1.我国古代以墨家为代表的一派主张物质可以无限分割。

A:对

B:错

答案:B

2.电子的发现表明原子只是构成物质的一个层次，是可以继续分割的。

A:错

B:对

答案:B

第一章测试

1.原子中的电子承担了原子的绝大部分质量。

A:错

B:对

答案:A

2.原子质量单位1u定义为12C原子质量的（）

A:1/5

B:1/12

C:1/10

D:1/2

答案:B

3.卢瑟福由α粒子散射实验得出原子核式结构模型时，所依据的理论基础是

经典理论。

A:错

B:对

答案:B

4.在α粒子散射实验中观察到极少数α粒子出现大角度散射的科学家是（）

A:勒纳德

B:盖革

C:卢瑟福

D:马斯顿

答案:BD

5.库伦散射公式不能进行实验验证的原因是瞄准距离b无法准确测量。

A:错

B:对

答案:B

6.对卢瑟福散射公式进行了实验验证的科学家有（）

A:查得维克

B:马斯顿

C:玻尔

D:盖革

答案:ABD

7.在阴极射线的研究过程中，发现阴极射线是电子流的科学家是（）

A:勒纳德

B:汤姆逊

C:卢瑟福

D:德谟克利特

答案:B

8.以下哪些发现可以说明原子只是构成物质的一个层次，是可以继续分割的（）

A:电子的发现

B:原子放射性的发现

C:X射线的发现

D:中子的发现

答案:ABCD

9.在金箔引起的α粒子散射实验中，每10000个对准金箔的α粒子中发现有

4个粒子被散射到角度大于5°的范围内。若金箔的厚度增加到原来的4倍，那么被散射到该角度范围内的α粒子数会是（）

A:4

B:2

C:16

D:8

答案:C

第二章测试

1.太阳可以被看作黑体。

A:对

B:错

答案:A

2.正确的黑体辐射公式是由哪位科学家给出的（）

原子物理学试题（A 卷）

一、选择题（每小题3分，共30分）

1．在同一α粒子源和散射靶的条件下观察到α粒子被散射在90°和60°角方向上单位立体角内的粒子数之比为：

A ．4:1 B.2:2 C.1:4 D.1:8

2．欲使处于激发态的氢原子发出αH 线，则至少需提供多少能量（eV ）? A.13.6 B.12.09 C.10.2 D.3.4

3．已知锂原子光谱主线系最长波长为6707埃，辅线系线系限波长为3519埃，则Li 原子的电离电势为： 4．试判断原子态：1s1s 3S 1,1s2p 3P 2,1s2p 1D 1, 2s2p 3P 2中下列哪组是完全存在的？

A. 1s1s 3S 1 1s2p 3P 2 2s2p 3P 2 B .1s2p 3P 2 1s2p 1D 1 C. 1s2p 3P 2 2s2p 3P 2 D.1s1s 3S 1 2s2p 3P 2 1s2p 1D 1 5．原子在6G 3/2状态,其有效磁矩为： A ．

B μ3

15

； B. 0； C. B μ25； D. B μ215- 6．氖原子的电子组态为1s 22s 22p 6,根据壳层结构可以判断氖原子基态为： Ａ.１

Ｐ１； Ｂ.３

Ｓ１； Ｃ .１

Ｓ０； Ｄ.３

Ｐ０ . 7．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.原子中电子自旋―轨道作用很强。

8．设原子的两个价电子是p 电子和d 电子,在Ｌ－Ｓ耦合下可能的原子态有： A.4个 ； B.9个 ； C.12个 ； D.15个。 9．发生?+衰变的条件是

原子物理学习题

第一章 原子的核式结构

1．选择题：

(1)原子半径的数量级是：

A ．10－10cm; B.10-8m C. 10-10m D.10-13m

(2)原子核式结构模型的提出是根据α粒子散射实验中

A. 绝大多数α粒子散射角接近180︒

B.α粒子只偏2︒～3︒

C. 以小角散射为主也存在大角散射

D. 以大角散射为主也存在小角散射

（3）进行卢瑟福理论实验验证时发现小角散射与实验不符这说明：

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成立

(4)用相同能量的α粒子束和质子束分别与金箔正碰，测量金原子核半径的上限. 问用质子束所得结果是用α粒子束所得结果的几倍？

A. 1/4 B . 1/2 C . 1 D. 2

(5)动能E K =40keV 的α粒子对心接近Pb(z=82)核而产生散射,则最小距离为（m ）：

A.5.91010-⨯

B.3.01210-⨯

C.5.9⨯10-12

D.5.9⨯10-14

(6)如果用相同动能的质子和氘核同金箔产生散射,那么用质子作为入射粒子测得的金原子半径上限是用氘核子作为入射粒子测得的金原子半径上限的几倍？

A.2

B.1/2

C.1 D .4

(7)在金箔引起的α粒子散射实验中,每10000个对准金箔的α粒子中发现有4个粒子被散射到角度大于5°的范围内.若金箔的厚度增加到4倍,那么被散射的α粒子会有多少？

A. 16

B..8

C.4

D.2

(8）在同一α粒子源和散射靶的条件下观察到α粒子被散射在90°和60°角方向上单位立体角内的粒子数之比为：

完整版)原子物理学练习题及答案

1、在电子偶素中，正电子与负电子绕共同质心运动。在n=2状态下，电子绕质心的轨道半径等于2m。

2、氢原子的质量约为938.8 MeV/c2.

3、一原子质量单位定义为原子质量的1/12.

4、电子与室温下氢原子相碰撞，要想激发氢原子，电子的动能至少为13.6 eV。

5、电子电荷的精确测定首先是由XXX完成的。特别重要的是他还发现了电荷是量子化的。

6、氢原子n=2.l=1与氦离子He+ n=3.l=2的轨道的半长轴之比为aH/aHe+=1/2，半短轴之比为bH/bHe+=1/3.

7、XXX第一轨道半径是0.529×10-10 m，则氢原子n=3时电子轨道的半长轴a=2.12×10-10 m，半短轴b有两个值，分别是1.42×10-10 m，2.83×10-10 m。

8、由估算得原子核大小的数量级是10-15 m，将此结果与原子大小数量级10-10 m相比，可以说明原子核比原子小很多。

9、提出电子自旋概念的主要实验事实是XXX-盖拉赫实验和朗茨-XXX。

10、钾原子的电离电势是4.34 eV，其主线系最短波长为766.5 nm。

11、锂原子（Z=3）基线系（柏格曼系）的第一条谱线的光子能量约为1.19 eV。

12、考虑精细结构，形成锂原子第二辅线系谱线的跃迁过程用原子态符号表示应为2P1/2 -。2S1/2.

13、如果考虑自旋，但不考虑轨道-自旋耦合，碱金属原

子状态应该用量子数n。l。XXX表示，轨道角动量确定后，

能级的简并度为2j+1.

14、32P3/2 -。22S1/2与32P1/2 -。22S1/2跃迁，产生了

绪论单元测试

1.初期的原子学说有哪些（）。

A:电的原子学说

B:量子原子学说

C:热的原子学说

D:物质的原子学说

答案:ACD

2.世纪之交的三大发现（）。

A:X射线的发现

B:质子的发现

C:电子的发现

D:放射性的发现

答案:ACD

3.原子物理学的发展经过那三个阶段（）。

A:原子物理新篇章

B:量子力学建立

C:早期原子论

D:初期的原子学说

答案:ACD

4.1900年，哪位科学家建立了能量子概念（）。

A:汤姆逊

B:卢瑟福

C:普朗克

D:玻尔

答案:C

5.1895年，以下哪位科学家发现了X射线（）。

A:卢瑟福

B:亨利贝克勒尔

C:伦琴

D:居里夫妇

答案:C

第一章测试

1.在金箔引起的α粒子散射实验中，每10000个对准金箔的α粒子中发现有

4个粒子被散射到角度大于50的范围内。若金箔的厚度增加到4倍，那么被散射的α粒子会有多少？

A:4

B:16

C:2

D:8

答案:B

2.进行卢瑟福理论实验验证时发现小角散射与实验不符这说明（）。

A:小角散射时一次散射理论不成立

B:卢瑟福理论是错误的

C:原子不一定存在核式结构

D:散射物太厚

答案:A

3.在同一粒子源和散射靶的条件下观察到粒子被散射在90°和60°角方向上单

位立体角内的粒子数之比为( )

A:1:8

B:1:4

C:4:1

答案:B

4.如果用相同动能的质子和氘核同金箔产生散射,那么用质子作为入射粒子测

得的金原子半径上限是用氘核子作为入射粒子测得的金原子半径上限的几倍？

( )

A:1

B:1/2

C:4

D:2

答案:A

5.1911年卢瑟福提出了原子的核式结构模型，根据该模型能够知道( )。

A:入射粒子的散射方向与靶物质种类无关

原子物理学考试试题及答案

一、选择题

1. 原子的最内层电子称为：

A. 价电子

B. 建筑电子

C. 寄生电子

D. 核电子

答案：D

2. 原子核由以下粒子组成：

A. 质子和中子

B. 质子和电子

C. 电子和中子

D. 电子和反电子

答案：A

3. 处于激发态的原子能通过放射射线来跃迁到基态，这种现象称为：

A. 加速

B. 衰变

C. 俘获

D. 减速

答案：B

4. 质子和中子的总数称为：

A. 元数

B. 核数

C. 溶液

D. 中性

答案：B

5. 薛定谔方程用于描述：

A. 电子的运动

B. 质子的运动

C. 中子的运动

D. 原子核的运动

答案：A

二、填空题

1. 波尔模型中，电子在不同能级之间跃迁所产生的谱线称为________。

答案：光谱线

2. 在原子核中不存在电子，否则将引起能量的________。

答案：不稳定

3. 原子核的质子数称为原子的________。

答案：原子序数

4. 核力是一种____________，它使质子和中子相互_________。

答案：强相互作用力，吸引

5. 电子云代表了电子在空间中的________分布。

答案：概率

三、简答题

1. 什么是原子物理学？

答案：原子物理学是研究原子及其结构、性质、相互作用原理以及与辐射的相互作用等的学科。它主要探索原子的构成、原子核内的粒子、原子的能级结构、原子的光谱以及原子的物理性质等方面的知识。

2. 描述一下半导体材料的能带结构。

答案：半导体材料的能带结构是介于导体和绝缘体之间的一种情况。它具有价带和导带两个能带，两者之间由能隙分隔。在室温下，

半导体材料的价带通常都被电子占满，而导带中几乎没有电子。当外

南华大学2009–2010学年度第2学期

考试日期：2010年7月7 日考试类别：考试考试时间：120分钟

一．名词解释：（5 x 5=25分）

1．电子自旋

2．原子空间取向量子化

3．轨道贯穿

4．泡利原理

5．光谱精细结构

二．问题解释和推导：（40分）

1.简述玻尔氢原子理论的建立。（10分）

2.简述Li原子光谱主线系精细结构谱线的特点并从理论上分析其产生原

理。（7分）

3. 分别写出2s3d 电子组态在LS 耦合和jj 耦合下形成的原子状态，并画

出能级图。（三层能级按正常次顺排列）（10分）

4. 试简述夫兰克-赫兹实验的现象及理论解释。 （8分）

5. 简述连续X 射线和标识X 射线的产生机制。（5分）

三．计算：（35分）

1．氢原子的里德伯常数R=1.0967758 ⨯7101

m -,求基态氢原子的电离电势和

第一激发电势。（10分）

2．试求3F2态的总角动量和轨道角动量之间的夹角（结果以反三角函数表示）。（10分）

3．Ca原子3F2 3D2跃迁的光谱线在磁场中可分裂为多少谱线（考虑LS耦合）？画出分裂后的跃迁图，试求它们与原来谱线波数差的最大值和最小值（以洛仑兹

单位表示）。（15分）

南华大学考试试卷

原子物理学课程试卷 A

1．拉莫尔进动

2．有效电荷数

3．原子态

4．同科电子

5．泡利原理

6．激发电势

7．原子空间取向量子化

二．回答以下问题（总计30分）

1．简述夫兰克-赫兹实验的内容及解释（7分）

2．试简述He+离子与He原子的光谱结构的差异并分析原因（7分））

3. 试写出3p3d电子组态jj耦合形成的原子状态(8分)

学年度第 学期期末考试试卷（C 卷） 系 专业 本科 级 原子物理学课程

一．填空题：本大题共9小题；每小题3分，共27分。

1. 考虑精细结构，形成锂原子第二辅线系谱线的跃迁过程用原子态符号表示应为

——————————————————————————————————————————————。

2. .处于2S 1/2的基态钾原子，在0.40特斯拉的磁场中，若要诱导电子的自旋变换方向，则

需要外加振荡电磁场的频率为

Hz 。

3. 处于2/52

D 原子态的氢原子的轨道角动量的值是 ，轨道角动量z L 可取的值

是 。

4. 碱金属原子光谱公式中的有效量子数*

n 不是整数的主要原因是：

。

5. 核子的平均结合能A E E /∆=是表示原子核 的一个物理量，E 越大，则

原子核越 。

6. 从X 射线标识谱不显示 的变化，同化学 无关和光子 很大来

看，可以知道，它是原子内层电子跃迁产生的。

7. 原子的d 3次壳层按泡利原理一共可以填 个电子。

8. 泡利不相容原理可以表示为 。据

此，n 壳层能容纳的最多电子数为 ，l 支壳层能容纳的最多电子数为 。

9.

Th 23290

经过 次α衰变， 次β衰变才变成Pb 20882；在上述一系列变化过程

中共损失了 个中子。 二．单项选择题：本大题共6小题；每小题3分，共18分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是正确的，请把正确选项的字母填在题后的括号内。

1．碱金属原子光谱的精细结构是由于下列哪个原因引起的？ （A ）原子实的极化 （B ）价电子的轨道贯穿效应

（C ）电子自旋-轨道相互作用 （D ）外磁场的影响 （ ）

原子物理学习题

原子物理学习题

第一章原子的核式结构

1．选择题

1 原子半径的数量级是

A．10－10cm B10-8m C 10-10m D10-13m

2 原子核式结构模型的提出是根据粒子散射实验中

A 绝大多数粒子散射角接近180 B粒子只偏2～3

C 以小角散射为主也存在大角散射

D 以大角散射为主也存在小角散射

3进行卢瑟福理论实验验证时发现小角散射与实验不符这说明

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成立

4 用相同能量的粒子束和质子束分别与金箔正碰测量金原子核半径的上限问用质子束所得结果是用粒子束所得结果的几倍

A 14

B 12

C 1

D 2

5 动能EK 40keV的粒子对心接近Pb z 82 核而产生散射则最小距离为m

A59 B30 C5910-12 D5910-14

6 如果用相同动能的质子和氘核同金箔产生散射那么用质子作为入射粒子测得的金原子半径上限是用氘核子作为入射粒子测得的金原子半径上限的几倍A2 B12 C1 D 4

7 在金箔引起的粒子散射实验中每10000个对准金箔的粒子中发现有4个粒子被散射到角度大于5°的范围内若金箔的厚度增加到4倍那么被散射的粒子会有多少

A 16 B8 C4 D2

8在同一粒子源和散射靶的条件下观察到粒子被散射在90°和60°角方向上单位立体角内的粒子数之比为

A．41 B2 C14 D18

9在粒子散射实验中若把粒子换成质子要想得到粒子相同的角分布在散射物不变条件下则必须使

A质子的速度与粒子的相同 B．质子的能量与粒子的相同

原子物理学试题及答案

原子物理学试题及答案(一) 光子、微观粒子(如质子、中子、电子等)既具有波动性，又具有粒子性，即具有波粒二象性，其运动方式显示波动性，与实物相互作用时又显示粒子性。爱因斯坦的光电效应方程和德布罗意物质波假说分别说明了光的粒子性和微粒的波动性。光电效应现象历来都是高考考察的重点。

例1、(江苏卷)如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的____也相等

A、速度

B、动能

C、动量

D、总能量

解析：根据可知，波长相等时，微粒的动量大小相等。

答案：C

例2、(上海卷)当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时( )

A、锌板带负电

B、有正离子从锌板逸出

C、有电子从锌板逸出

D、锌板会吸附空气中的正离子

解析：光电效应是指在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象，所以产生光电效应，指有电子从锌板逸出。

答案：C

例3、(北京卷)以往我们认识的光电效应是单光子光电

效应，即一个电子在短时间内能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子电效应，这已被实验证实。

光电效应实验装置示意如图。用频率为的普通光源照射阴极k，没有发生光电效应，换同样频率为的强激光照射阴极k，则发生了光电效应;此时，若加上反向电压U，即将阴极k接电源正极，阳极A接电源负极，在kA之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大U，光电流会逐渐减小;当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的(其中W 为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量)

原子物理学C 卷 试题第1页（共3页） 原子物理学C 卷 试题第2页（共3页）

皖西学院 学年度第 学期期末考试试卷（C 卷）

系 专业 本科 级 原子物理学课程

一．填空题：本大题共9小题；每小题3分，共27分。

1． 在认识原子结构，建立原子的核式模型的进程中，

实验起了

重大作用。

2． 夫兰克-赫兹实验中用 碰撞原子，测定了使原子激发的“激发电势”，从

而证实了原子内部能量是

。 3． 处于2/52D 原子态的氢原子的轨道角动量的值是 ，轨道角动量z L 可取的

值是 。

4． 碱金属原子光谱公式中的有效量子数*

n 不是整数的主要原因是：

。

5． 核子的平均结合能A E E /∆=是表示原子核 的一个物理量，E 越大，则原子核越 。

6． 从X 射线标识谱不显示 的变化，同化学 无关和光子 很大

来看，可以知道，它是原子内层电子跃迁产生的。

7． 原子的d 3次壳层按泡利原理一共可以填 个电子。

8． 泡利不相容原理可以表示为 。

据此，n 壳层能容纳的最多电子数为 ，l 支壳层能容纳的最多电子数为 。 9． Th 23290经过 次α衰变， 次β衰变才变成

Pb 208

82

；在上述一系列变化过

程中共损失了 个中子。

二．单项选择题：本大题共6小题；每小题3分，共18分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是正确的，请把正确选项的字母填在题

后的括号内。

1．碱金属原子光谱的精细结构是由于下列哪个原因引起的？

（A ）原子实的极化 （B ）价电子的轨道贯穿效应 （C ）电子自旋-轨道相互作用 （D ）外磁场的影响 （ ）

《原子物理学》习题

Kg c MeV

m e 3121011.9511.0-⨯==；23.938c MeV m p =；26.939c MeV m n = 25.931c M e V u =；s J h ⋅⨯==-3410055.12π

一、选择题：

1．原子半径的数量级是： A ．10－10cm ； B.10-8m ； C. 10-10m ； D.10-13m

2．原子核式结构模型的提出是根据α粒子散射实验中：

A. 绝大多数α粒子散射角接近180︒

； B.α粒子只偏2︒～3︒；

C. 以小角散射为主也存在大角散射 ；

D. 以大角散射为主也存在小角散射

3．汤川介子理论认为核力是交换下列粒子而产生：

A.电子和中微子;

B. μ±；

C.π±,π0;

D.胶子

4．动能E K =40keV 的α粒子对心接近Pb(z=82)核而产生散射,则最小距离为（m ）：

A.5.91010-⨯ ；

B.3.01210-⨯ ；

C.5.9⨯10-12 ；

D.5.9⨯10-14

(5) 若氢原子被激发到主量子数为n 的能级,当产生能级跃迁时可能发生的所有谱线总条数应为：

A ．n-1 ；

B .n(n-1)/2 ；

C .n(n+1)/2 ；

D .n

(6) 氢原子光谱赖曼系和巴耳末系的系线限波长分别为：

A.R/4 和R/9 ；

B.R 和R/4 ；

C.4/R 和9/R ；

D.1/R 和4/R

(7) 氢原子赖曼系的线系限波数为R,则氢原子的电离电势为：

A ．3Rhc/4 ； B. Rhc ； C.3Rhc/4e ； D. Rhc/e

(8)氢原子基态的电离电势和第一激发电势分别是：