云南師范大學(xué)《原子物理學(xué)》期末試卷-A卷及答案

1、云南師范大學(xué)20112012學(xué)年下學(xué)期統(tǒng)一考試原子物理學(xué)試卷學(xué)院 物電學(xué)院 專業(yè) 年級(jí) 學(xué)號(hào) 姓名考試方式：閉卷考試時(shí)量：120分鐘試卷編號(hào)：A卷題號(hào)一二三總分評(píng)卷人得分評(píng)卷人簡(jiǎn)答題（每題5分，共10分）1 .寫出下列原子的基態(tài)的電子組態(tài)，并確定它們的基態(tài)原子態(tài)：1Ne, nNa, 12Mg2 .為何利用輕核聚變和重核裂變可以產(chǎn)生能量，試從原子核結(jié)合能的角度加以說(shuō) 明。4 / 6得分評(píng)卷人填空題（每空2分，共30分）1 .夫蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)證實(shí)了 ；史特恩-蓋拉赫實(shí)驗(yàn)證實(shí) 了。2 .鋁原子基態(tài)是 2P2,則它的軌道角動(dòng)量是 ,自旋角動(dòng)量 是，總角動(dòng)量是，總磁矩是（用”或 來(lái)表示）3 .鈾原子的基

2、態(tài)是4F3/2,鈾原子束在不均勻橫向磁場(chǎng)中將分裂為 束，若 將該原子放在均勻磁場(chǎng)中，其能級(jí)將分裂為 層。4 .有一種原子，基態(tài)時(shí)n=1, 2, 3殼層填滿，4s支殼層也填滿，4P支殼層填了一 半，則該元素是 號(hào)元素。5 .滿殼層或滿支殼層的電子形成的原子態(tài)為 。6 . 原子核外電子排布遵循 原理和 原理。7 .原子核反應(yīng)過(guò)程中守恒的量有：電荷、 、總質(zhì)量、線 動(dòng)量和角動(dòng)量等。8 .在吸能原子核反應(yīng)中，在實(shí)驗(yàn)室坐標(biāo)下反應(yīng)閾能（大于、小于、等于）反 應(yīng)能|Q| 。得分評(píng)卷人三.計(jì)算和證明題（各小題分?jǐn)?shù)見(jiàn)題首，共 60分）1. （15分）鉞原子共有四個(gè)電子，已知其中三個(gè)始終處于基態(tài)。（1）寫出鉞原子

3、的四個(gè)最低能量的電子組態(tài)及其 LS耦合下對(duì)應(yīng)的原子態(tài);（2）根據(jù)洪特定則畫出這四個(gè)最低能量電子組態(tài)的全部能級(jí)；（3）畫出上述能級(jí)間滿足躍遷選擇定則的全部可能發(fā)生的躍遷。2. （10分）在一次正常塞曼效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，鈣的 4226A譜線在B=3.0T的磁場(chǎng)中分裂 成間距為0.25A的三條線。試從這些數(shù)據(jù)確定電子的荷質(zhì)比e/me。3. （15分）在鈉原子光譜線中，譜線Di來(lái)自第一激發(fā)態(tài)32P1/2到基態(tài)32S1/2的躍遷, 其波長(zhǎng)為5896A。（ me =9.1父10口千克，e = 1.6父10,9庫(kù)侖）（1） 原子放在磁場(chǎng)中時(shí)，D1線將分裂成幾條譜線？（2） 若磁場(chǎng)的B = 3.0T,其中波長(zhǎng)最長(zhǎng)和

4、最短的兩條光譜線的波長(zhǎng)差為多少埃？4. （10分）用a粒子打擊94Be產(chǎn)生126C并放出一個(gè)新粒子：（1）寫出核反應(yīng)方程式；（2）若這個(gè)核反應(yīng)是放能反應(yīng)，放出能量為 5.7MeV,問(wèn)反應(yīng)后比反應(yīng)前靜質(zhì) 量是增加還是減少？變化了多少？ （ 1原子質(zhì)量單位=931.5MeV/c2）5. （ 10分）292Th放射口射線成為28；Ra。從含有1克290Th的一片薄膜測(cè)得每秒放射4100粒口粒子，試證明292Th的半衰期為1.4父1010年。云南師范大學(xué)課程考試試卷參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)課程名稱：近代物理考試班級(jí)：10物理試卷編號(hào)： A 卷命題教師簽名：徐曉梅2012 年6月11日一. 簡(jiǎn)答題（每題5分，

5、共10分）1. （5 分）1oNe： 1s22s22p61snNa： 1s22s22p63s2S1/212Mg 1s22s22p63s21s2. （5分）原子核裂變和聚變反應(yīng)都是由結(jié)合能較小的原子核變?yōu)榻Y(jié)合能較大的原子核， 反應(yīng)后的原子核結(jié)合能大于反應(yīng)前的原子核結(jié)合能，這樣的反應(yīng)是放能反應(yīng)。二.填空題（每空2分，共30分）1 .原子能級(jí)的存在；原子空間取向量子化 。2 . J2L 3/2, 國(guó)2。, 4J5/3NB3 . 4束，4層4 . 33 號(hào)5 . 1S06 .質(zhì)量數(shù)（核子數(shù)），總能量7 .泡利不相容原理，能量最低原理。8 .大于計(jì)算和證明題（共60分）4分；（3） 5分1.（15 分）

6、解： （1） 6 分；（2）11s1s2s2s: 2 S01s1s2s2p: 2 1P 2 3P0,1,21s1s2s3s: 3 1Sc 3 3S11s1s2s3p: 3 1P1 3 3P0,1,22. （10分）解:7 / 6（4分）eB4 二 mc（3分）me2b=1.76父1011（3 分）3. （15 分）解:-1/31-1Mg1/34 2 24、.: =M2g2 - Mg1L=（ , ,- - ,） L3 33 3（5分）可知分裂為4條max - min m m &-（3分）minmin max所以m73m8 eB3 4二 mc= 1.3A（2分）4.（10分）解:94Be+4 2He =126C+10n（4分）_.2Q Mc -5.7 MeV（3分）（3分）M =5.7MeV/c2 =0.