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原 子 物 理 期 末 试 题 （物理学院 本科2007 级用，试题共 4 页。时间2.5 小时。卷面共计 100 分。） 姓名 学号 班级 一、填空。答案按序写在答题纸上，答案字数与空格长度无关 （每空1 分，共35 分） 1. 前20 种元素中，原子的第一电离能最大的是___，最小的是___。 2. 1895 年____首次发现了X 射线。 1897 年___通过实验证实了电子的存在。 3. 1911 年____通过___实验提出了原子的核式结构模型。 4. 1914 年的夫兰克-赫兹实验表明了___。1921-1927 年间的戴维逊-革末实验 表明了_____。 5. 若氢原子从n=7 能级开始退激,在玻尔模型框架内，共可观测到___条谱线。 6. 对于 Li 原子的 n=3  n=2 跃迁，考虑电偶极跃迁的选择定则、考虑原子 实极化和轨道贯穿效应后，该跃迁分裂为___条；进一步考虑自旋轨道相互 作用后，原跃迁分裂为___条。 -7 7. 根据海森堡的不确定关系，如原子处于某能态的平均寿命为10 S,那么这个 能态能量的不确定度的数量级约为____电子伏特。 8. 不考虑相对论效应，若电子和质子的动能都分别等于它们各自的静止质量 能，则它们的德布罗意波长之比  ： 约为_____。 电子 质子 8 9. 价电子为同科d ，按LS 耦合可形成的原子态数目有___种，其中最低能量的 原子态为____。价电子组态为sd 时，可形成的原子态数目有____种。 1 10.双原子分子的价电子组态 ，可形成的分子态的数目有___种，其中 在分 子轴方向具有最大总角动量的分子态为____。 11.束缚态的物理波函数必须满足的三个基本条件可概括为_______。 12.作为一种纯粹的假设，假设电子的固有自旋量子数为 s=1，其它量子力学规 律不变，那么L 主壳层最多可容纳___个电子。 6 13. 原子处于 G 态，其总轨道磁矩为____，总自旋磁矩为___，总有效磁 3/2 B B 矩为___ 。 B 14. 两个 J0 的单重态之间的光谱跃迁，在磁场中发生塞曼效应。垂直于磁场 方向观察，不同波长的塞曼谱线的数目____(填写“不确定”或者 “有？种”)。 平行于磁场方向观察，不同波长的塞曼谱线的数目______。 15. 双原子分子的振动能级可表示为_____，转动能级公式可表示为____，转动 轴与分子轴的几何关系为相互____，振转光谱带中____位置处谱线间隔最 大，约为其它位置处相邻谱线间隔的___倍。 110 112 16.已知 Pd64 是 Pd 同位素中最重的稳定同位素。据此可判断 Pd 的衰变 112 114 方式为____衰变。 Pd 与 Ru70 相比，半衰期更____ 。 12 17.中子和氢原子质量分别为1.008665u和1.007825u,则 C 的结合能为___MeV。 18. 某放射性核经过 1 天后有2/3 发生了衰变，再经过2 天后，残留的未衰变 的原子核的数量是原有数量的_____。 + 2+ 19.按照玻尔模型，处于第一激发态的 He 与处于基态 Li