原子物理试题及答案

第一章 填空 1、（ ）实验否定了汤姆逊原子结构模形。答：（?粒子散射）。 2、原子核式结构模型是（ ）。 3、夫兰克—赫兹实验证明了（ ） 答原子能级的存在。

4、德布罗意波的实验验证是（ ） 答电子衍射实验。

选择题

1、原子核式模型的实验依据是：（只选一个） （A）?粒子散射实验。（B）光电效应，（C）康谱顿效应，（D）夫兰克—赫兹实验。答（A） 2、?粒子散射实验实验得到的结果：

。

（A）绝大多数?粒子的偏转角大于90，

（B）只有1/800的?粒子平均在2—3度的偏转角。

。。

（C）只有1/800的?粒子偏转角大于90，其中有接近180的。

。

（D）全部?粒子偏转角大于90 答（C） 第二章 填空

1、光谱的类型（ ）光谱、 （ ）光谱 ， （

1． 什么是玻尔半径？ 2． 玻尔理论有那些假设？

3． 电子组态为3p3d的电子发生LS耦合，可能形成多少种情况？ 4． 戴维孙---革末实验的物理意义是什么？

5． 以氢原子为例说明什么是激发电势？什么是电离能？ 6． 为什么元素的化学性质具有周期性？ 7． 举例说明什么是X射线的标识谱？ 8． 原子的抗磁性产生的机理是什么？ 9.分子纯振动谱线和纯转动谱线出现在光谱的什么区域？ 二 计算题

1．已知NA原子主线系第一条谱线是由波长分别是589.6NM，684.5NM的双线组成，求该原子的3P原子态的自然裂距。

2．静止的电子分别经100伏和100万伏的电场加速，求其德布罗意波长各是多少。

3．氦的一价离子可以当作类氢离子处理，试确定其基态能量。并计算该离子跃迁时发出的最短波长和共振态波长。

4．在卢瑟福散射实验中若使用的a粒子动能为10四次方ev，轰击金靶时，观察到接近180度的散射粒子由此可以推断金的原子核半半径是多少。（金原子序数为70，原子量为170） 5．任意给出一种估算原子半径的方法。并估算出原子半径的数量级。 2008年原子物理学研究生入学复试试题 一. 简答题:(共40分)

1.(本题8分)简述

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

题 号 得 分 得分 评卷人

一．填空题：本大题共9小题；每小题3分，共27分。

一 二 三 1 2 3 4 5 6 总 分 阅卷人 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2S1/2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。

23. 处于D5/2原子态的氢原子的轨道角动量的值是 ，轨道角动量Lz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E??E/A是表示原子核 的一个物理量，E越大，则

原子核越 。

原子物理学习题解答

刘富义 编

临沂师范学院物理系 理论物理教研室

第一章 原子的基本状况

1.1 若卢瑟福散射用的?粒子是放射性物质镭C'放射的，其动能为7.68?106电子伏特。散射物质是原子序数Z?79的金箔。试问散射角??150?所对应的瞄准距离b多大？

解：根据卢瑟福散射公式：

ctg得到：

?2?4??0Mv222Zeb?4??0K?Ze2b

b?Zectg2?24??0K?122?79?(1.60?10)ctg(4??8.85?10?12192)?(7.68?10?1015026??19)?3.97?10?15米

式中K??Mv是?粒子的功能。

1.2已知散射角为?的?粒子与散射核的最短距离为

rm?(14??0)2ZeMv22(1?1sin?2) ，试问上题?粒子与散射的金原子核之间的最短

距离rm多大？

解：将1.1题中各量代入rm的表达式，得：rmin?(14??0)

)2ZeMv22(1?1sin?2)

?9?10?94?79?(1.60?106?19)27.68?10?1.60?10?14?19?(1?1sin75??3.02?10米

1.3 若用动能为1兆电子伏特的质子射向金箔。问质子与金箔。问质子与金箔原子核可能

原子物理学习题解答

刘富义 编

临沂师范学院物理系 理论物理教研室

第一章 原子的基本状况

1.1 若卢瑟福散射用的?粒子是放射性物质镭C'放射的，其动能为7.68?106电子伏特。散射物质是原子序数Z?79的金箔。试问散射角??150?所对应的瞄准距离b多大？

解：根据卢瑟福散射公式：

ctg得到：

?2?4??0Mv222Zeb?4??0K?Ze2b

b?Zectg2?24??0K?122?79?(1.60?10)ctg(4??8.85?10?12192)?(7.68?10?1015026??19)?3.97?10?15米

式中K??Mv是?粒子的功能。

1.2已知散射角为?的?粒子与散射核的最短距离为

rm?(14??0)2ZeMv22(1?1sin?2) ，试问上题?粒子与散射的金原子核之间的最短

距离rm多大？

解：将1.1题中各量代入rm的表达式，得：rmin?(14??0)

)2ZeMv22(1?1sin?2)

?9?10?94?79?(1.60?106?19)27.68?10?1.60?10?14?19?(1?1sin75??3.02?10米

1.3 若用动能为1兆电子伏特的质子射向金箔。问质子与金箔。问质子与金箔原子核可能

高等教育出版社原子物理课后习题答案

原子物理学习题解答

刘富义 编

临沂师范学院物理系 理论物理教研室

高等教育出版社原子物理课后习题答案

第一章 原子的基本状况

1.1 若卢瑟福散射用的 粒子是放射性物质镭C'放射的，其动能为7.68 106电子伏特。散射物质是原子序数Z 79的金箔。试问散射角 150 所对应的瞄准距离b多大？

解：根据卢瑟福散射公式：

ctg

得到：

2 4 0

Mv

22

2Ze

b 4 0

K Ze

2

b

b

Zectg

2

2

4 0K

12

2

79 (1.60 10)ctg

(4 8.85 10

12

192

) (7.68 10 10

15026

19

)

3.97 10

15

米

式中K

Mv是 粒子的功能。

1.2已知散射角为 的 粒子与散射核的最短距离为

rm (

14 0

)

2ZeMv

2

2

(1

1sin

2

) ，试问上题 粒子与散射的金原子核之间的最短

距离rm多大？

解：将1.1题中各量代入rm的表达式，得：rmin (

14 0

)

)

2ZeMv

2

2

(1

1sin

2

)

9 10

9

4 79 (1.60 10

6

19

)

2

7.68 10 1.60 10

14

19

(1

1sin75

3.02 10

米

1.3 若用动能为1兆电子伏特的质子射向金箔。问质子与金箔

山西师范大学期末考试试题（卷）

姓名：_____________ 2010—2011 学年第一学期 院系：物理与信息工程学院 专业：物理专业 考试科目：原子物理学 试卷号： A 卷

山西师范大学2010——2011 题号 分数 密封线评卷人 复查人 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 学号：___________ 一、选择题（本题共 40 分， 每小题 4 分） 1、卢瑟福(E.Rutherford)?粒子散射实验证明了 （1） 原子是由原子核和电子组成； 密封线以内不准作任何标记 学年第一学期期班末级考：试试题（卷）（2）原子核是由质子和中子组成 ； （4）原子的汤母逊模型 （3） 原子的核式结构模型； 2、富兰克-赫兹（Frank-Hertz）实验证明了 （1） 原子核是由质子和中子构成的； （2） 原子是稳定的； 专业：物理专业 院系：物理与信息工程学院 _________ （3） 原子受到激发后能够处于具有各种能量完全一定的不连续的状态； （4） 原子核可以被分裂 3、史特恩-盖拉赫实验证明了 (1) 原子内部电子的排列结构是分层的； (2) 原子的空间取向是量子化的； (3) 原子受到激发后能够处于具有各种能量完全一定的

第一章

1、原子半径的数量级是：

-10-8-10-13

A．10cm; B.10m C. 10m D.10m

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、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 5、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．4:1 B. CCDCC dnd?sin42:2 C.1:4 D.1:8

?2?(14??022)Nnt(2Ze2M?) 22rm?12Ze4?

3-5模块综合检测

(时间:90分钟 满分:100分)

一、单选题

1．下列说法正确的是（ ）

A. 根据天然放射现象，卢瑟福提出了原子的核式结构

B. 放射性元素的半衰期会随着压力、温度、化合物种类变化而变化 C. 铀(

)经过多次α、β衰变形成稳定的铅(

衰变成钋核

)的过程中，有6个中子转变成质子

D. 一个氡核并放出一个粒子，其半衰期为3.8天，则2g氡经过7.6

天衰变，剩余氡的质量是1g

2．入射光照射到金属表面上发生了光电效应，若入射光的强度减弱，但频率保持不变，那么以下说法正确的是（ ）

A. 单位时间内从金属表面逸出的光电子的数目减少

B. 从光照射到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔明显增加 C. 逸出的光电子的最大初动能减小 D. 有可能不再产生光电效应

3.如图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图,图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图,请问图乙中的检查是利用了哪种射线( )

A.α射线 C.γ射线

4．已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间，如图所示为氢原子能级图的一部分，若用某种能量的光子照射大量处于基态的氢原子，能发出至少两种频率的可见光，则该光子能量可能为（ ）

原子物理学习题解答

第一章 原子的基本状况

1.1 若卢瑟福散射用的?粒子是放射性物质镭C放射的，其动能为7.68?10电子伏特。散射物质是原子序数Z?试问散射角??150所对应的瞄准距离b多大？

解：根据卢瑟福散射公式：

'6?79的金箔。

ctg得到：

?2?4??0K?Mv2b?4??b 0222ZeZe?Ze2ctg?79?(1.60?1019)2ctg150?1522b???3.97?10米 ?126?194??0K?(4??8.85?10)?(7.68?10?10)式中K?2?12Mv是?粒子的功能。

2Ze21r?()(1?) ，试问上题?粒1.2已知散射角为?的?粒子与散射核的最短距离为m2?4??0Mvsin21子与散射的金原子核之间的最短距离rm多大？

解：将1.1题中各量代入rm的表达式，得：minr2Ze21?()(1?)

2?4??0Mvsin214?79?(1.60?10?19)21?9?10??(1?)6?19?

7.68?10?1.60?10sin759?3.02?10?14米

1.3 若用动能为1兆电子伏特的质子射向金箔。问质子与金箔。问质子与金箔原子核可能达到的最小距离多大？又问如果用同样能

量的氘核（氘核