1、 系 级 班 考生姓名 学号 任课教师姓名 第 选课教学班密封线内不要答题宜宾学院20xx20xx学年度下期原子物理学试题（F卷）题号一二三四五六七八九十总分得分说明：（1）本试题共3 页 三 大题，适用于 物理与电子工程学院 物理学专业。 （2）常数表： h = 6.626 10-34Js = 4.13610-15eVs；R = 1.097107m-1；e = 1.602 10-19C； NA = 6.0221023mol-1； hc = 1240eVnm；k = 1.38010-23JK-1 = 8.61710-5eVK；me = 9.1110-31kg = 0.511Mev/c2；mp
2、= 1.6710-27kg = 938MeV/c2；a0 = 0.52910-10m ；mp = 1.6710-27kg = 938MeV/c2 ；mB = 9.27410-24JT-1 = 5.78810-5eVT-； u = 1.6610-27kg = 931MeV/c2； = 1.44eVnm 考试时间：120分钟得分阅卷人一、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1P11S0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，则此磁场的磁感应强度B= 。今测得，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
3、属于类 离子；其基态原子态是_；由态向态跃迁可产生 条光谱线。4按照电子的壳层结构， 原子中 相同的电子构成一个壳层； 同一壳层中 相同的电子构成一个支壳层。第一、三、五壳层分别用字母表示应依次是 、 、 。5钾原子的电离电势是4.34V，其主线系最短波长为 nm。6泡利不相容原理的内容表示为： 。7衰变的表达式为： ; 衰变发生的条件为： 。得分阅卷人二、选择题（每小题 3 分，共 27 分）1碱金属原子能级的双重结构是由于下面的原因产生：( )A. 相对论效应; B. 原子实极化; C. 价电子的轨道贯穿; D. 价电子自旋与轨道角动量相互作用。2由状态2p3p 3P到2s2p 3P的辐射
4、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。3对氢原子,考虑精细结构之后,其赖曼系一般结构的每一条谱线应分裂为：（ ）A. 2条; B. 3条; C. 5条; D. 不分裂。4卢瑟福由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：（ ） A. 普朗克能量子假设; B. 爱因斯坦的光量子假设;C. 狭义相对论; D. 经典理论。5原子中轨道磁矩mL和轨道角动量L的关系应为：（ ） 。 系 级 班 考生姓名 学号 任课教师姓名 第 选课教学班密封线内不要答题6下列粒子中不服从泡利不相容原理的是：（ ） A. 质子； B. 光子；
5、C. 中子； D. 电子。7氢原子光谱的巴耳末线系在什么区？ （ ） A红外区； B紫外区； C可见光区； D不可见光区。 8判断处在弱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. 1D2分裂为4个。9碱金属原子的光谱项为：（ ） A. T = R/n2 ; B. T = Z2R/n2 ; C. T = R/n* ; D. T = Z*2R/n2 。得分阅卷人三、计算题（第4题12分，其余每题10分， 共 52分）1如图，试从库仑散射公式 推导卢瑟福散射公式，并估算原子核半径。 2钙原子（Z=20
6、）基态的电子组态是4s4s，若其中一个电子被激发到5s态（中间有3d和4p态），当它由4s5s组态向低能态直至基态跃迁时，可产生哪些光谱跃迁？画出能级跃迁图（钙原子能级属耦合，三重态为正常次序）。 系 级 班 考生姓名 学号 任课教师姓名 第 选课教学班密封线内不要答题 3（1）动能为6MeV的粒子被金核以散射，试求其瞄准距离是多少？ （2）求粒子被金属箔散射后，散射角大于的粒子数和散射角大于的粒子数之比。4毕克林系是在星球的He+光谱中发现的。它是当He+中的电子从较高能级跃迁到n = 4能级发射的。(1) 列出属于这一线系的谱线的波长的准确公式；(2) 求线系限的波长；(3) 这个线系在光谱的哪个区域？(4) 若He+处于基态，求电离能。（计算时取RHehc = 13.60eV） 5计算Na双线（和）在外场中的分裂情况，试问(1)原能级的分裂情况如何？ (2) 原谱线分为几条？(3)是正常塞曼效应还是反常塞曼效应？3
