《原子物理学》期末考试试卷(B)参考答案
(共100分)
一.填空题(每小题3分,共21分 )
1.2; 0.92710-23J或5.7910-5eV
2.原子的有效磁矩是原子的总磁矩在总角动量方向上的投影.
3.在同一原子中不能有两个或两个以上的电子处于同一状态(或:在同一原子中不能有两个或两个以上的电子具有完全相同的四个量子数);费米; 玻色.
4.1;0,1(00除外).
5.0.66
6.乌伦贝克和古兹米特提出电子自旋假设:电子自旋大小为:= ;
在z方向的投影为:= .
7.衰变的表达式为:+
衰变发生的条件为:〉(+ )
二.选择题(每小题3分, 共有27分 )
1.C
2.A
3.C
4.B
5.A
提示:

6.B
7.B
提示:
A=15-1=14 , Z=7-1=6 , 这是.
A'=15-1=14 , Z'=7-0=7 , 这是.
故应选B.
8.C
9.C

三.计算题(共5题, 共52分 )
1.解:
由于2p5与2p1互补,故1s22s22p5形成的谱项与1s22s22p1是相同的, 所以题中的电子组态转化为1s22s22p13p1. (5分)
原子态由2p13p1决定,l1=l2=1, s1=s2=1/2, 在L-S耦合下有:L=2,1,0; S=1,0;
可形成的原子态为
3S1, 3P2, 1, 0, 3D3, 2, 1,1S0,1P1,1D2 (5分)
----(10分)
2.解:
可能的原子态 (5分)
4s4s:;
4s4p:,;
4s5s:,
能级跃迁图 (5分)
----(10分)
3.解:
利用布拉格条件,可得
sin(= (4分)
可取 n=1,2, 于是有和 (2分)
对上式取微分, 可得: cos( d(= (2分)
在将代入上式,即得:d(=tan( (2分)
按题意,要求波长最后一位数字精确, 即要求
因此测量(的精确度分别为和 (2分)
----(12分)
4.解:
= RHehcZ2[1/12 1/32] = 13.648/9 = 48.36eV (4分)
当Ek时, 其中Ek = meV2, 能使He+激发到第二激发态 (2分)
Vmin = (2/me) 1/2 = (248.36/(0.511106)) 1/23108 = 4.13106ms-1 (4分)
----(10分)
5.由布喇格公式:2dsinΘ = n λ (3分)
得晶面间距为:d = n λ/sinΘ (3分)
将代入上式得:d =0.31n m (4分)
----(10分)