复件 11秋原子期中试题.doc

（本试卷共7页，6道大题，卷面总分60分） 一 填空题（每空1分，共5分） 1 某黑体的温度升高为原来的2倍，则它的辐射功率将增加为原来的 16 倍。 2 状态为的原子束通过横向不均匀磁场后将分裂成 9 束。 3 电子自旋角动量的大小为 。 4 原子的支壳层最多能容纳 14 个电子。 5 碱金属原子光谱双线结构是 自旋与轨道运动 相互作用的结果。 二 选择题（每小题1分，共5分） 1 子的质量是电子的207倍，电荷与电子相同。 中性氢原子中的电子被子取代，就形成了所谓的-氢原子，已知氢原子的电离能是，则-氢原子的电离能是： A ； B ； C ； D 答：（ D ） 2 温度相同的氢原子和氧原子的德布罗意波长之比等于： A 1/1； B 1/4； C 4/1； D 16/1 答：（ C ） 3 如果把一个原子的原子核放大到馒头那么大的话，则这个原子的直径与下面哪个尺度最接近？ A 哈工大正心楼到学苑食堂的距离； B 哈工大哈尔滨一校区到二校区的距离； C 哈工大哈尔滨一校区到哈工大威海校区的距离； D 哈工大哈尔滨一校区到哈工大深圳研究生院的距离。 答：（ B ） 4 锂原子的基态为，钙原子的基态为，钪原子的基态为，硫原子的基态为，这些原子中具有抗磁性的是： A 锂原子； B 钙原子； C 钪原子； D 硫原子。 答：（ B ） 下面哪个实验证实了原子在外磁场中的空间取向是量子化的？ A 斯特恩-盖拉赫实验； B 夫兰克-赫兹实验； C 戴维逊-革末实验； D 光电效应实验。 答：（ A ） 三 （本题共包含4道小题，每题5分，共计20分） 1 某原子的激发态发射波长为600nm的光谱线，波长的相对宽度为，请问该激发态的寿命约为多长？ 2 氧原子的基态为，请计算基态氧原子的轨道角动量和自旋角动量之间的夹角。 氯原子的基态为，请给出基态氯原子在磁场B中的顺磁共振频率。 4 已知锂原子光谱主线系最长波长为，第一辅线系最长波长为，柏格曼系系限波长为，求锂原子的电离能。 四 （本题10分） 某原子处于能级，已知该能级在磁场中分裂成5条，请问J的值是多少？计算该原子的总有效磁矩，并给出在磁场方向的分量的可能值（以玻尔磁子为单位）。 五 （本题10分） 钠灯被置于强度为B的磁场中，它所发出的波长为5890的光谱线（对应于的跃迁）发生分裂，请给出分裂后的每条谱线与原谱线的波数差（用字母或符号表示即可，不用计算出具体数值），画出相应的能级跃迁图。并请回答：从垂直于磁场方向可观测到几条光谱线？迎着磁场方向可观测到几条光谱线？ 解：对于态有 （1分） 对于态有 （1分） （3分） （3分） 从垂直于磁场方向可观测到6条光谱线（1分），迎着磁场方向可观测到4条光谱线（1分）。 六 （本题10分）请写出14号元素硅的基态电子组态，按LS耦合该组态能够形成哪些原子态？如果硅的一个3p电子被激发到4s支壳层而处于激发态，请写出此时的所有可能的原子态，画出激发态电子组态和基态电子组态形成的能级图，并画出这些能级间的容许跃迁。 解：硅的基态电子组态为 1s22s22p63s23p2（1分），对于基态电子组态 注意到3p2为同科电子，由于泡利不相容原理（或偶数定则）的限制，该电子组态可形成如下原子态：1S0、3P2, 1, 0、1D2 可形成如下原子态：3P2, 1, 0，1P1（2分）。激发态向基态电子组态能级间的容许跃迁如下图所示： 画对能级次序给2分，画对跃迁情况给2分。 试 题： 班号：