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原 子 物 理 期 末 试 题 （物理学院 本科2004 级用，试题共 3 页） 姓名 学号 班级 一、填空题 （16 分，每空1 分）答案按顺序写在答题纸上，未答项目在相应位置留出下划 线。另外注意：题中空格的长度与答案字数的多少无关。 1. 强子可以按照其属于费米子还是玻色子而分为两类，即重子和____ 。 2. 对于一个微观粒子，其广义动量的不确定范围是p，广义坐标的不确定范围 是q 。则根据海森堡的不确定原理有关系式：______ 。 3. 对于 He 原子，1s3d 能级____ （高于、低于）1s4s 能级。 2 4 4 ．某双原子分子处于  态，它沿分子轴方向的轨道角动量为____ 。 9/ 2 5．对于一维简谐振子，由薛定谔方程求得的能量本征解为：_____ 。 6. Z=40 的Zr 原子处于基态时，完整电子组态是_____ ，原子态是_____ ，原子 总磁矩  =_______ ，在史特恩-盖拉赫实验中将分裂为_______束。 J B 7. 双原子分子的振转谱带位于____ 区，谱带中____位置处谱线间距最宽。 8. Rutherfold 的粒子散射实验的最重要结论是：____ 。 9. 与一般形式的薛定谔方程相比，定态薛定谔方程的重要特征是_____ 。 9. 一种分子的转动能级J=4 到J=5 的吸收线波长为1.20 cm。则从J=1 到J=0 的跃迁的谱线波长为_______ ，J=1 态的转动角动量为_______ 。 10. Z=49 的In 元素与Z=52 的Te 元素相比，第一电离能较____ 。 1 二、 （12 分）某种类氢离子的光谱中，各系限波数的最大值是氢原子巴耳末系 系限波数的16 倍。根据经典的玻尔原子理论，计算该类氢离子中最大的相 邻能级间隔以及最小的电子轨道半径。 三、 （18 分）Na 原子的基态为 3S 。首先不考虑精细结构，3P3S、3D3P 跃迁的波长分别为 5893 Å、8193 Å，主线系的系限波长为2413 Å。求 3S、 3P、3D 各光谱项的值，以及 3S 态的量子数亏损  。其次考虑精细结构， S 求3P 态的精细结构的裂距（用能量或波数表示）。 提示：考虑精细结构后，碱金属原子的能量可表达为： 2 2 4 RhcZ * Rhc Z * n 3 E  2  4 ( 1  ) n n 4 j  2 其中 组合常数 Rhc = 13.6 eV，精细结构常数= 1/137；Z*是价电子感受到的有效核电荷数。 20 21 22 23 四、（6 分） 已知 Z=10、11、12 时的稳定同位素有： Ne、 Ne、 Ne、 Na、 24 25 26 24 Mg、 Mg、 Mg 。写出放射性同位素 Na 的衰变式。又已知它的半衰