原子物理学复习.docx

第一章原子的基本状况一、学习要点1.原子的质量和大小，M(X)=岑=Au1O-io m ,No=X1023/mol1u = 12C 的质量=1.66054 x10-27kg2.原子核式结构模型(1) 汤姆孙原子模型a粒子散射实验：装置、结果、分析(3) 原子的核式结构模型(4) a粒子散射理论:库仑散射理论公式:71 2 Ze 20b =ctg 4双 0 Mv22散射角0 : 0), sin 2a粒子正入射:4Ze 2r 10-1510-14 m(5) 原子核大小的估计(会推导):1 2Ze 21r =(1 +m 4n£ Mv 2 00二、基本练习1. 选择(1) 原子半径的数量级是:A. 1O-1ocm;C. 1O-1om(2) 原子核式结构模型的提出是根据a粒子散射实验中:A.绝大多数a粒子散射角接近180B. a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) 用相同能量的a粒子束和质子束分别与金箔正碰，测量金原 子核半径的上限.问用质子束所得结果是用a粒子束所得结果的几 倍A. 1/4 B . 1/2 C . 1 D. 24一强度为I的a粒子束垂直射向一金箔，并为该金箔所散射。若0 =90。对应的瞄准距离为b，则这种能量的a粒子与金核可能达到 的最短距离为：A. b; B. 2b; C. 4b;D.。2. 简答题(1) 简述卢瑟福原子有核模型的要点.(2) 简述a粒子散射实验.a粒子大角散射的结果说明了什么3. 褚书课本 P: (1) . (2) . (3)；20-21第二章原子的能级和辐射一、学习要点：1. 氢原子光谱：线状谱、4个线系(记住名称、顺序)、广义巴 尔末公式v = r(_L 与、m 玻尔氢原子理论： n 2光谱项、并合原则：v = T(m) -T(n)n 2（1）玻尔三条基本假设的实验基础和内容（记熟）（2）圆轨道理论（会推导）：氢原子中假设原子核静止，电子绕核 作匀速率圆周运动« 0,529*4兀£力2n 24K8力2m Ze2 n a° Z，"0 - m e2eeu e2Ze acZ e21 ；n 4兀£ hc n n '48 hc 13700E =-牛）2 4 = _RhZ_M），n =1.n4兀£ 0 2h2 n2n2（3）实验验证:（a）氢原子4个线系的形成R = 2兀2mee v = R Z2（上_!）（会推8 （4兀£0）2 h 3c'8 m 2 n 2导）非量子化轨道跃迁hv= 2 mv 2+（E广En）（b）夫一赫实验：装置、.结果及分析；原子的电离电势、激发电势3.类氢离子（He + ,Li+，正电子偶素.叶原子等）（1）He+光谱:毕克林系的发现、波数公式、与氢原子巴耳末系的异同等（2）理论处理（会推导）：计及原子核的运动，电子和原子核绕共同质心作匀速率圆周运动M-m ,正负电荷中心之距rM + men能量e =-e）2凹气，里德伯常数变化ra= r4兀£0 2h 2 n 21 + mM重氢(氘)的发现4. 椭圆轨道理论索末菲量子化条件i pdq =叩气为整数P广"'En =-(M)2S?'"=静n2b = 土a i T'2'3'；"广1'2'3''"n 一定，E 一定，长半轴一定，有"个短半轴，有"个椭圆轨道(状 "态)，即E为"度简并。 n二、基本练习1.选择题(1) 若氢原子被激发到主量子数为n的能级，当产生能级跃迁时可能发生的所有谱线总条数应为：A. n-1 B . n(n-1)/2 C . n(n+1)/2 D . n(2) 氢原子光谱赖曼系和巴耳末系的系线限波长分别为：4 和 R/9 和 R/4 R 和 9/R R 和 4/R(3) 氢原子赖曼系的线系限波数为R,则氢原子的电离电势为：A. 3Rhc/4 B. Rhc 4e D. Rhc/e(4 )欲使处于激发态的氢原子发出H q线，则至少需提供多少能量(eV)用能量为的电子去激发基态氢原子时，受激氢原子向低能级跃迁时最多可能出现几条光谱线(不考虑自旋)；(6) 有速度为x106m/s的自由电子被一质子俘获，放出一个光子而形成基态氢原子，则光子的频率(Hz)为：A. x 15 ；X 15 ； X 15 ； X 16(7)已知一对正负电子绕其共同的质心转动会暂时形成类似于氢原子的结构的“正电子 素”那么该“正电子素”由第一激发态跃迁时发射光谱线的波长应 为：A. 3R /8R 43 R3 R888(8)象 一子(带有一个单位负电荷)通过物质时，有些在核附近的轨道上将被俘获而形成 一原子，那么 一原子基态轨道半径与相应 的电子轨道半径之比为( 一子的质量为m=206me)206(206)2(9)电子偶素是由电子和正电子组成的原子，基态电离能量为:B.+C.+ 根据玻尔理论可知氦离子H+的第一轨e道半径是：C. a/20D"40A. 2 a0(11)在H+离子中基态电子的结合能是:e夫一赫实验的结果表明:A电子自旋的存在；B原子能量量子化 C原子具有磁性；D 原子角动量量子化+中的电子由某个轨道跃迁到另一轨道，相应物理量可能发生的变化如下:A. 总能量增加，动能增加，加速度增加，线速度增加;B. 总能量增加，动能减少，加速度增加，线速度减少;C. 总能量减少，动能增加，加速度增加，线速度增加;D.总能量减少，动能增加，加速度减少，线速度减少。10.下图表示从基态起汞原子可能的某些能级（以eV 为单位），总能量为9eV的自由电子与处于基态的汞原子碰撞，碰撞 之后电子所具有的能量（以eV为单位）可能值是什么（允许忽略汞 原子动量的变化）。A.,；B.,；C.,；D.,。能量（eV ）0-1.6 -3.7 -5.5 -10.4基态3. 简答题（1）用简要的语言叙述玻尔理论，并根据你的叙述导出氢原子 基态能量表达式.（2）写出下列物理量的符号及其推荐值（用国际单位制）真空 的光速、普朗克常数、玻尔半径、玻尔磁子、玻尔兹曼常数、万有引 力恒量.（2000南开大学）（3）解释下列概念：光谱项、定态、简并、电子的轨道磁矩、 对应原理.4. 计算题（1）为了将一次电离的氦离子激发到第二激发态，用一快速电 子与氦离子相碰撞，试求电子的最小速度（设氦离子原先静止并处于 基态）词=Rh hcZ21/121/32 = XX 9 =当Ek0 时，其中Ek = 1 mV2,能使He+激发到第二激发态V . = (2 匡 /m ) 1/2 = xx) 1/2 X 3 X 108 = X ST2正电子与电子相遇可形成一类氢结构的电子偶素。已知正电子与电 子的质量相等，电量相等但符号相反。假设玻尔的氢原子理论对电子 偶素适用，试计算其基态的能量与第一玻尔轨道半径(略去体系的整体运动)。E1E1- 1 血）222 e-X 136eV = -68eVmmec t 小r- - e a0 x 2 e = a0 = 529 x 10-2 nmH e.楮书 P76-77 (1)(2) (45)(6)(7)第三章量子力学初步、学习要点1. 德布罗意假设：(1) 内容：e = hv =枷 ' p = = hk, k =竺 n人人(2) 试验验证：戴维孙一革末试验电子人二土 -号2 .测不准关系：Ax Ap > 2 , At AE > 2 ；3量子力学对氢原子的处理轨道角动量p广而1h,l = 0,1,2,., -1，l称为轨道角量子数，电子态轨道角量子数Z =0 1 2 3 4s p d f g原子态能量«=")2命一吁一 "n =1.轨道投影角动量勾=叫力,叫=_".,0,1,.jn，称轨道磁量子数， 表征轨道角动量对外场方向的取向，轨道角动量对外场方向的投影图描述电子空间运动的三个量子数n,l,的名称、取值范围、所表征的物理量表达式二、基本练习选择题(1)为了证实德布罗意假设，戴维孙一革末于1927年在镍单晶体上做了电子衍射实验从而证明了：A. 电子的波动性和粒子性B.电子的波动性C.电子的粒子性D. 所有粒子具有二项性(2 )德布罗意假设可归结为下列关系式：A .E=ho , p=攵;=扁，P=力k ； C. E=hu , p= B ; D. E=扁， 人力p= 1力(3) 为使电子的德布罗意假设波长为100埃，应加多大的加速电压：A. x; x ;(4)如果一个原子处于某能态的时间为10-7S,原子这个能态能量的最小不确定数量级为(以焦耳为单位)：A. 10-34；3.简答题(1) 波恩对波函数作出什么样的解释(2)请回答测不准关系的主要内容和物理实质.第四章碱金属原子和电子自旋一、学习要点1. 碱金属原子光谱和能级四个线系:主线系、第一辅线系(漫)、第二辅线系(锐)、柏格曼系(基)共振线、线系限波数、波数表达式(2)光谱项T= R RRZ*2R(Z-c)2n *2(n - A > n2n21n=n-A ,Z* = Z-c1'起始主量子数Li:n=2 ;Na:n=3K:n=4 ;Rb:n=5 ;Cs:n=6 ; Fr:n=7(4) 碱金属原子能级.选择定则M = ±1(5) 原子实极化和轨道贯穿是造成碱金属原子能级与氢原子不同 的原因2. 电子自旋(1)实验基础与内容：电子除具有质量、电荷外，还具有自旋角 动量Ps =&(F,(s = 2称自旋角量子数)和自旋磁矩口 esz s s自旋投影角动量p = m力m =± 1称自旋磁量子数2(2)单电子角动量耦合：总角动量pj =方商”=< 角量子数(内量子数、副量子数；总角动量的投影角动量pjz = mj 力,mj =-j,-(j-1), ,j-1,j，称总磁量子数(3) 描述一个电子的量子态的四个量子数：强场：nlm m ；弱场: l sn, l, j, m ./原子态(光谱项)符号n 2 s+1LjS态不分裂，P, D, F, G,态分裂为两层3. 碱金属原子光谱和能级的精细结构：(1)原因：电子自旋一轨道的相互作用(2)选择定则： Al = ±1, N = 0,±1画出锂、钠、钾原子的精细结构能级跃迁图二.基本练习：2. 选择题：(1) 单个f电子总角动量量子数的可能值为：A. j =3,2,1,0； B .j二土3；C. j= ±7/2 , 土 5/2; D. j= 5/2 ,7/2(2) 已知一个价电子的l = 1, s = 1/2，试由mj = m+ ”,求”，的可能值：A .3/2,1/2 ,-1/2 ,-3/2 ;B. 3/2 ,1/2 ,1/2,-1/2 ,-1/2,-3/2;C .3/2,1/2 ,0,-1/2, -3/2; D. 3/2,1/2 ,1/2 ,0,-1/2,-1/2,-3/2;(3) 锂原子主线系的谱线在不考虑精细结构时，其波数公式的正确表达式应为：A. V = 2S - nP ;B. V = nP 2S ;D.瑚=nP-2S(4) 碱金属原子的光谱项为：=R/n2;B .T=Z2R/n2；C .T二R/n*2；D. T=RZ*2/n*2(5) 锂原子从3P态向基态跃迁时,产生多少条被选择定则允许 的谱线(不考虑精细结构)A. 一条B.三条C.四条D.六条(6) 已知锂原子光谱主线系最长波长为6707埃，辅线系线系限 波长为3519埃，则Li原子的电离电势为：A. (9)钠原子基项3S的量子改正数为，试确定该原子的电离电势：碱金属原子能级的双重结构是由于下列哪一项产生：A.相对论效应B.原子实的极化C. 价电子的轨道贯穿D.价电子的自旋一轨道相互作用(8) 产生钠的两条黄谱线的跃迁是：厂2S1/2， 2P1/LS1/2；B. §/厂七，§/厂七2；C. 2D3/2 2P1/2 2D3/2 2P3/2；D. 2D3/2 2P1/2 , 2D3/2 2P3/2(9) 碱金属原子光谱精细结构形成的根本物理原因:A.电子自旋的存在B.观察仪器分辨率的提高C.选择定则的提出D.轨道角动量的量子化(10) 考虑电子自旋,碱金属原子光谱中每一条谱线分裂成两条 且两条线的间隔随波数增加而减少的是什么线系A.主线系； B.锐线系； C.漫线系；D.基线系(11) 如果l是单电子原子中电子的轨道角动量量子数，则偶极距 跃迁选择定则为：A. Al = 0 ;B. Al = 0 或 1; C. Al = ±1 ; D. Al = 1(12) 碱金属原子的价电子处于n=3, l = 1的状态，其精细结构 的状态符号应为：A .32S1/2；2； C .32P1/2；D .32D3/2(13) 下列哪种原子状态在碱金属原子中是不存在的：A .12S1/2； B. 22S1/2； C .32P1/2； D. 32S1/2(14) 对碱金属原子的精细结构"S1/2 "Pg 32D5/2，42F5/2,22D3/2 这些状态中实际存在的是：,32D ,42F ;,12P , 42F,32D ,22D, 42F ,32D25/25/221/25/2;25/23/2;25/23/2(15) 钠原子由nS跃迁到3P态和由nD跃迁到3P态产生的谱线 分别属于:A.第一辅线系和基线系B.柏格曼系和锐线系C.主线系和第一辅线系D.第二辅线系和漫线系(16) d电子的总角动量取值可能为:C. §号方;D.3. 简答题（1）碱金属原子能级与轨道角量子数有关的原因是什么造成碱 金属原子精细能级的原因是什么为什么S态不分裂，尸,D,F,G,态分裂 为两层（2）造成氢原子精细能级和光谱的原因是什么（4）在强磁场下描述一个电子的一个量子态一般需哪四个量子 数试写出各自的名称、.取值范围、力学量表达式在弱磁场下情况如 何试回答上面的问题.（5）简述碱金属原子光谱的精细结构（实验现象及解释）.6. 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3/2n 2S1/2T22P1/27. 处于2S1/2的基态钾原子，在特斯拉的磁场中，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1.1 X 1010Z4. 计算题1. 褚书 P143.第五章多电子原子一、学习要点1. 氦原子和碱土金属原子：（1）氦原子光谱和能级（正氦（三重态）、仲氦（单态）（2）镁原子光谱和能级2. 重点掌握L-S耦合3. 洪特定则、朗德间隔定则、泡利不相容原理；4. 两个价电子原子的电偶极辐射跃迁选择定则；5. 复杂原子光谱的一般规律：位移律、交替律、三个电子的角动 量耦合、普用选择定则(电子组态的跃迁选择定则，又称宇称跃迁选 择定则，或拉波特定则；L-S耦合选择定则等)二、基本练习选择题(1) 关于氦原子光谱下列说法错误的是：A.第一激发态不能自发的跃迁到基态；3P 能级是正常顺序；2,1,0C.基态与第一激发态能量相差很大；D. 三重态与单态之间没有跃迁(2) 氦原子由状态1s2p 3P210向1s2s 3S1跃迁，可产生的谱线条数 为：；(3) 氦原子由状态1s3d 3D321向1s2p3P210跃迁时可产生的谱线条 数为：；(4) 氦原子有单态和三重态两套能级，从而它们产生的光谱特点 是：A. 单能级各线系皆为单线，三重能级各线皆为三线；B. 单重能级各线系皆为双线,三重能级各线系皆为三线;C. 单重能级各线系皆为单线，三重能级各线系皆为双线；D. 单重能级各线系皆为单线，三重能级各线系较为复杂，不一 定是三线.(5) 下列原子状态中哪一个是氦原子的基态；;D. 1S0;(6) 氦原子的电子组态为niPn2S，则可能的原子态：A. 由于n不确定不能给出确定的J值，不能决定原子态；B. 为 nps 3D210和 nps iDC. 由于违背泡利原理只存单态不存在三重态；D. 为 n pn s 3P 和 n pn s iP .122,1,0121(7) C+离子由2s3p 3P210到2s3s S】两能级的跃迁，可产生几条光 谱线A.6 条； B.3 条； C.2 条；D.1 条.(8) 氦原子有单态和三重态，但1s1s3S1并不存在，其原因是：A.因为自旋为1/2, i 1= 12=0故J=1/2 ; B.泡利不相容原 理限制了 1s1s3S勺存在；C.因为三重态能量最低的是1s2s3S1;D.因为1s1s3S1和1s2s3S1是简并态(9) 泡利不相容原理说：A. 自旋为整数的粒子不能处于同一量子态中；B. 自旋为整数的粒子能处于同一量子态中；C. 自旋为半整数的粒子能处于同一量子态中；D. 自旋为半整数的粒子不能处于同一量子态中.(10) 若某原子的两个价电子处于2s2p组态，利用L-S耦合可得 到其原子态的个数是:(11) 4D3/2态的轨道角动量的平方值是:3方2 ; 方;2方2; D. 2方2(12) 一个p电子与一个s电子在L-S耦合下可能有原子态为:,1,2, 3S1 ; B * 3P0,1,2 ,1S0;,3P0,1,2 ;, 1P1(13)设原子的两个价电子是p电子和d电子，在L-S耦合下可 能的原子态有:个；个；个；个；(14) 电子组态2p4d所形成的可能原子态有:A. 1P 3P 1F 3F；B. 1P 1D 1F 3P 3D 3F;C. 3F 1F;1P1D 3S 3P 3D.(15) 硼(Z=5)的B+离子若处于第一激发态，则电子组态为:(16) 铍(Be)原子若处于第一激发态，则其电子组态：；;(17) 若镁原子处于基态,它的电子组态应为：A.2s2s(18) 今有电子组态1s2p,1s1p,2d3p,3p3s,试判断下列哪些电子组态是完全存在的：,1s1p,2d3p,2p3sC,2d3p,2p3s(19) 电子组态1s2p所构成的原子态应为：A 1s2p1, 1s2p3P210,1s2p3S1C 1s2p1S0, 1s2p1P1 , 1s2p3S1 , 1s2p3P210D. 1s2p1S0, 1s2p1P1(20) 判断下列各谱项中那个谱项不可能存在:(21) 试判断原子态：1s1s3S,1s2p3P2,1s2p1D, 2s2p3P2 中下列哪组是完全存在的B . 1s2p3P2 1s2p1DA. 1s1s3S11s2p3P2 2s2p3P2C. 1s2p3P22s2p3P22s2p3P2 1s2p1D(22) 在铍原子中，如果L对应的三能级可以分辨，当有 2s3d3D1八到2s2p3P210的跃迁中可产生几条光谱线A. 6(23) 有状态2p3d3P 2s3p3P的跃迁：A.可产生9条谱线B.可产生7条谱线C可产生6条谱线D.不能发生(24) 已知Cl (Z=17)原子的电子组态是1s22s22p63p5，则其原子态是：2 '2'2 '2(25) 原子处在多重性为5, J的简并度为7的状态，试确定轨道 角动量的最大值：A. 岛 ； B. 打2方; C. 而h ; D.、:商(26) 试确定D3/2谱项可能的多重性：,3, 5, 7；, 4, 6, 8； C. 3, 5, 7；, 4,6.(27) 某系统中有三个电子分别处于s态.p态.d态,该系统可能有 的光谱项个数是：A. 7；(28 )钙原子的能级应该有几重结构A-双重；B.一、三重；C. 二、四重；D.单重29.碱金属原子形成精细结构光谱的选择定则为 心=±i ; j0, ±1， 对于氢原子形成精细结构光谱的选择定则与上述选择定则A.不同；B.相同；C.也相同，有不同；D.心不同，Aj相同。30由状态2p3p 3P到2s2p 3P的辐射跃迁：A.可产生9条谱线；B.可产生7条谱线；C.可产生6条谱线；D.不能发生。3.简答题(1) 简要解释下列概念：保里不相容原理、洪特定则、朗德间隔定则.(3) 写出两个同科p电子形成的原子态，那一个能级最低(4) 写出两个同科d电子形成的原子态，那一个能级最低(5) 写出5个同科p电子形成的原子态，那一个能级最低(6) 写出4个同科p电子形成的原子态，那一个能级最低(8)某系统由一个d电子和一个叩队原子构成，求该系统可能的 光谱项.9氦原子的激发态常常是其中的一个电子被激发，另一个电子仍 留在1s态，这种情况下，电偶极跃迁的选择定则可简化为1. 褚书P168 169习题第六章在磁场中的原子一、学习要点1.原子有效磁矩 d = g-P , g = 1 + J(J + 1) L(L + 1)+ '(s +1) J' 2m J *2 J (J +1)2. 外磁场对原子的作用：原子受磁场作用的附加能量：皿=瑚,B =吃gpBB 附加光谱项顼=Mjg -B = MJgL,L = 4B- q 46.7b(q-i ) 能级分裂图(3) 史一盖实验；原子束在非均匀磁场中的分裂对非均匀磁场：，原子除受力矩作用外，还受到力的作用，而改变运动路径.F = 0, F = 0dB"z正s =-2m dz v v )1 dB ( L ¥睥 Mjg B，（m为原子质量）（4）塞曼效应：光谱线在外磁场中的分裂，机制是原子磁 矩与外磁场的相互作用，使能级进一步的分裂所造成的.塞曼效 应的意义 正常塞曼效应：在磁场中原来的一条谱线分裂成3条, 相邻两条谱线的波数相差一个洛伦兹单位LCd 6438 埃红光 1D1P21氦原子 66781埃1D1P21 反常塞曼效应：弱磁场下：Na黄光：线5890埃2P3/2 2S1/2 （1 分为 6）；。线 5896 埃 2P1/2 2S1/2 （1 分为 4）Li （ 2D3/2 2P1/2）格罗春图、相邻两条谱线的波数差、能级跃迁图选择定则 M =1（。- ）;0（兀）;+1（。+）J垂直磁场、平行磁场观察的谱线条数及偏振情况（5）顺磁共振二、基本练习选择题（1）在正常塞曼效应中，沿磁场方向观察时将看到几条谱线：A. 0；;（2）正常塞曼效应总是对应三条谱线，是因为：A. 每个能级在外磁场中劈裂成三个；B. 不同能级的郎德因子g大小不同；C. 每个能级在外场中劈裂后的间隔相同；D.因为只有三种跃迁（3）B原子态2P1/2对应的有效磁矩（g = 2/3）是A. 鸟； B. 2,；3 B3 BC孕七； D.写七-（4）塞曼效应中观测到的和。成分,分别对应的选择定则 为：A； AM =±1（。）;0（兀）JB. AM =-1（兀）;+1（。） ； AM = 0 时不出现；C. AM = 0（。）， AM =±1（兀）； jJD AM =±1（。）;AM = 0（兀）LS(5) 原子在6G3/2状态，其有效磁矩为：A手 BB 0；C.亨,B ；D. 一若.B(6) 由朗德因子公式当L=S,J乂0时，可得g值：A. 2；2；4(7) 由朗德因子公式当L=0但S乂0时，可得g值：A. 1；2；;(8) 某原子处于4Di/2态,若将其放于弱磁场中，则能级分裂 为：A. 2个； 个； C.不分裂；个(9) 判断处在弱磁场中，下列原子态的子能级数那一个是正 确的：2分裂为2个；分裂为3个；2分裂为7个；分裂为4 个(10)处于基态42Si/2的钾原子在b=的弱磁场中，可分裂为几 个能级，相邻能级间隔为多少(三位有效数字)。.2； x 或 x(11) 使窄的原子束按照施特恩一盖拉赫的方法通过极不均匀的磁场，若原子处于 5F态，试问原子束分裂成A. 不分裂 条条条12 .原始的斯特恩-盖拉赫实验是想证明轨道角动量空间取向量子化, 后来结果证明的是：A.轨道角动量空间取向量子化；B. 自旋角动量空间取向量子化；C. 轨道和自旋角动量空间取向量子化;D. 角动量空间取向量子化不成立。13 .某原子处在B =特斯拉的磁场中，当微波发生器的频率调到X lOioHz时，观察到顺磁共振。该原子此时所处状态的朗德因子值为：A. 3/2；B. 2；C. 1；D. 4/5。14.在外磁场中的原子，若外磁场B可视为弱磁场，则：A. 乙和s先耦合成g再与B耦合；B. 由于B弱使.与七不能耦合成 ；C. 由于B弱,所以磁场对原子的作用总可忽略；D. 此与七分别同B耦合,而后形成总附加能。1. 楮书P197 3 P198 12第七章原子的壳层结构一、学习要点1. 元素周期律：元素周期表，玻尔解释.2. 原子的电子壳层：主壳层：K L M N O P Q次壳层（课本表72页）、次支壳层电子填充壳层的原则：包里不相容原理、能量最小原理3. 原子基态的电子组态（Z=120）、莫色勒定律二、基本练习选择题（1）当主量子数n=1,2,3,4,5,6时，用字母表示壳层依次为：L M 0 N P； B.K L M N 0 P；C.KLMOPN； D.K M L N 0 P；（2）下列哪一个元素其最外层电子具有最小电离能A.氟（Z=9）； B.氖（Z=10）； C.钠（Z=ll）； D.镁（Z=12）（4）在原子壳层结构中，当1=0,1,2,3，时，如果用 符号表示各次壳层，依次用下列字母表示：A. s,p,d,g, f,h.B. s,p,d, f,h,g.C. s,p,d, f,g,h.D. s,p,d,h, f,g.（5）电子填充壳层时，下列说法不正确的是：A. 一个被填充满得支壳层，所有的角动量为零；B. 一个支壳层被填满半数时，总轨道角动量为零；C. 必须是填满一个支壳层以后再开始填充另一个新支壳层；D. 一个壳层中按泡利原理容纳的电子数为2n2（6）实际周期表对主壳层所能填充的最大电子数依次为：A.2,8,18,32,50,72；B .2,8,18,18,32,5 0；C .2,8,8,18,32,50；D .2,8,8,18,18, 3(7) 按泡利原理，主量子数n确定后可有多少个状态A.n2；B.2(2i +1);C.2j+1; D.2n2(8) 某个中性原子的电子组态是1s22s22p63s3p,此原子是：A.处于激发态的碱金属原子；B.处于基态的碱金属原子；C.处于基态的碱土金属原子；D.处于激发态的碱土金属原子;(9) 氩(Z=18 )原子基态的电子组态及原子态是：A.1s22s22p63p8 1S ;B.1s22s22p6 2 pe3d8 3P00C.1s22s22p63p6 1S0；D. 1s22s22p63p43d2 2D1/2(10) 某个中性原子的电子组态是1s22s22p63s23p65g1，此原子是：A .处于激发态的碱土金属原子；B .处于基态的碱土金属原子；C .处于基态的碱金属原子；D .处于激发态的碱金属原子 .(11) 有一原子，n=1,2,3的壳层填满，4s支壳层也填满，4?支壳层填了一半，则该元素是：A.Br(Z=35);B.Rr(Z=36);C.V(Z=23);D.As(Z=33)(12) 由电子壳层理论可知，不论有多少电子，只要它们都处在满壳层和满支壳层上，则其原子态就都是：A.3S。； B.1 P1；C .2P 2；D.iS0.（13）氖原子的电子组态为1s22s22p6,根据壳层结构可以判断氖原 子基态为：A.iP； B.3S； C .iS°； D.3P° .（14）.原子K壳层的半径与其原子序数Z之间的大致关系为：A.与Z成正比；B.与Z成反比；C.与Z2成正比；D.与Z2成反比。2. 简答题（1）写出铍原子基态、第一激发态电子组态及相应光谱项.（2）分别写出碳原子、氧原子和氩原子基态的电子组态和原子 态.（3）根据包里原理和洪特定则，分别写出硼原子和一次电离的 氖原子基态光谱项.（4）解释下列概念：能量最小原理、莫色莱定律.第八章X射线一、学习要点1. x射线的产生与性质2.x射线的连续谱3. x射线的标识谱、莫色勒定律；4.x射线的吸收、吸收限;5. 康普顿效应二、基本练习选择题：(1) 伦琴连续光谱有一个短波限mi,它与：A.对阴极材料有关；B. 对阴极材料和入射电子能量有关；C .对阴极材料无关，与入射电子能量有关；D. 对阴极材料和入射电子能量无关.(2) 原子发射伦琴射线标识谱的条件是：A.原子外层电子被激发；B.原子外层电子被电离；C. 原子内层电子被移走；D.原子中电子自旋一轨道作用很强.(3) 各种元素的伦琴线状谱有如下特点：A. 与对阴极材料无关，有相仿结构，形成谱线系；B. 与对阴极材料无关，无相仿结构，形成谱线系；C. 与对阴极材料有关，无相仿结构，形成谱线系；D. 与对阴极材料有关，有相仿结构，形成谱线系.(4) 莫色勒定律是一个实验定律，理论上也可以给予解释，它 的适用范围是：A.只对K线系成立；B.对K线系成立，其他实验没观察到；C.对K、L、M线系成立；D.对K、L、M线系理论上都成立, 实际上只观察到K线系.5.利用莫塞莱定律，试求波长0.1935nm的K线是属于哪种元素所产生 的A.Al(Z=13)；B. Fe (Z=26)；C. Ni (Z=28)； D. Zn (Z=30)6. 我们说可以用描写碱金属原子中价电子的量子数n,l,/来描写伦琴 线光谱对应的状态，确切地说应该是描写：A.内壳层具有空位的状态；B.内壳层某个电子的状态;C.最外壳层价电子的状态；D. k壳层电子的状态。7. 对cu(Z=29)原子，失去一个k壳层电子的原子能量比失去一个价 电子的原子能量差不多大多少倍A. 100,000； B. 100； C. 1000； D. 10,000。3 .简答与计算(2) 简述X射线连续谱的特点、产生机制.什么是轫致辐射(3) 简述X射线标识谱的特点、产生机制.写出K线系的莫色 莱定律.5.在X射线吸收多重光谱中K系带是几重的，L系带是几重的，而 M系带则是几重的。4. )当X射线管所加的高压为1万伏时，测得X射线连续谱的最 短波长为0.124nm，若已知其它物理常数，试求普朗克常数h。、X射线短波限人血。与外加电压的关系为:hc力min1602 x 10-19 x 1 x 104 x 124 x 10-102.998 x 108=6.63 x 10 -34 (J s)第十章原子核一、学习要点1.原子核的基本性质(1) 质量数A和电荷数Z；(2) 核由A个核子组成，其中Z个质子(p)和N=A-Z个中子(n)；(3) 原子核的大小：R=r0Ai/3 , r0 10-15 m ,=1014 t/m3常数(4) 原子核自旋角动量:P= J/G +1,核自旋投影角动量Piz = MI n, M =i,I原子的总角动量：P=F(F+1(其中F =FI+J, I+J-1,，|I-J|.若I>J, F取2J+1个值；若/< F取2I +1个值 原子的总投影角动量 = mf n, mf = f ,.F(5) 核磁矩：p = gj,核磁子卜也日 i 2m i2m1836 bpp1UC2= , E =-A(6) 原子核的结合能、平均结合能、平均结合能曲线E= Zm + (A-Z) m-M C2=ZM + (A-Z) m -M c2, pn NHn A2. 核的放射性衰变:(1) 、 射线的性质(2) 指数衰变规律：N = N"，m = m°e&，T =题，T=1放射性强度：A = A。e-人 t, A。=X N0（3）放射系（4）衰变（位移定律、衰变能、条件、机制、推知核能级）（5）衰变： 能谱与中微子理论，；-衰变、+衰变、轨道 电子俘获（EC）（K俘获）（位移定则，衰变能，实质，条件，核能级 等）（6）衰变：跃迁、内转换；3. 核力：性质、4. 核反应（1）历史上几个著名核反应（2）守恒定律（3）核反应能及核反应阈能及其计算（6）重核裂变（裂变方程、裂变能、裂变理论、链式反应）（7）轻核裂变（聚变能、热核聚变的条件、类型等）二、基本练习选择题：（1）可以基本决定所有原子核性质的两个量是：A核的质量和大小 B.核自旋和磁矩 C.原子量和电荷 D. 质量数和电荷数（2）原子核的大小同原子的大小相比，其R核/R原的数量级应为：A. 105（3）原子核可近似看成一个球形，其半径R可用下述公式来描述：=r Ai/3B. R=r A2/3C. R= 4兀 r>=兀A3003 03(4) 试估计核密度是多少g/cm3(5氘核每个核子的平均结合能为，氦核每个核子的平均结合能为 MeV.有两个氘核结合成一个氦