原子物理学试题库一、填空题1.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 。

2.某原子基态时其电子填满了K ，L 壳层和3s 支壳层，并在3p 支壳层上填了3个电子， 则其原子序数Z= ，基态的原子态为 。

这种原子束在斯特恩-盖拉赫实 验中将分裂成 束，在均匀磁场B 中将分裂成 个子能级。

3.在X 射线吸收多重光谱中K 系带是____重的，L 系带是____重的，而M 系带则是____重的。

氦原子的第一激发态是 （写出谱项符号）。

由于选择定则 的限制，它不能通过自发辐射跃迁到基态，因此可在该态停留较长时间，这种状态称 态。

4.α射线是高速运动的__________ ;β射线是____________ ;γ射线是 。

5.某原子的两个价电子处于2s2p 组态，按LS 耦合可构成的原子态个数为 个，总角动量量子数 J 的值分别为 ；按jj 耦合可形成的原子态个数为 个，J 的值分别为6.按光谱的形状可以把光谱分为分为 光谱、 光谱和 光谱三类。

阴极射线包括 谱和 谱两种。

7.某种原子1n =壳层、2n =壳层、3n =壳层及4s 、4p 、4d 次壳层都填满，该原子的原子序数是 。

8.原子核是由_________和_________组成的，原子核的线度在 数量级；原子的线度在 数量级。

9.玻尔原子理论的三条基本假设是 ， ， 。

10.某碱金属原子，其核外电子位于3d 轨道上，考虑自旋效应，则可能的原子态是：和 。

11.有一种原子基态时，其电子壳层是n=1,2壳层和3s 次壳层都填满，3p 次壳层填了一半，该原子是 原子12.-β衰变的一般方程式为：-→βX A Z 。

13.在认识原子结构，建立原子的核式模型的进程中， 实验起了重大作用。

14.线状光谱是 所发的，带状光谱是 所发的。

15.α衰变的一般方程式为：α→X A Z 。

16.原子中量子数l m l n ,,相同的最大电子数是 ；l n ,相同的最大电子数是 ； n 相同的最大电子数是 。

17.X 射线管发射的谱线由 和 两部分构成，它们产生的机制分别是：和 。

18.处于2/52D 原子态的氢原子的轨道角动量的值是 ，轨道角动量z L 可取的值是 。

19.碱金属原子光谱公式中的有效量子数*n 不是整数的主要原因是：。

20.原子的d 3次壳层按泡利原理一共可以填 个电子。

21.泡利不相容原理可以表示为 。

据此，n 壳层能容纳的最多电子数为 ，l 支壳层能容纳的最多电子数为 。

22.Th 23290经过 次α衰变， 次β衰变才变成Pb 20882；在上述一系列变化过程中共损失了 个中子。

23.广义巴尔末公式)11(1~22nm R -==λν，式中：ν~是 ，当1=m 时，公式描述的是氢原子的 ，对于该线系，n 的取值范围是=n 。

24.放射性核素的三种衰变类型是 ， 和 。

25.按玻尔理论，原子只能处于一系列 的稳定状态，其中能量最低的定态称为 ，高于 的态称为 。

26.完成下列核反应：()+→+Be p Li 7473 ()+→+P He Al 3015422713 ()n H Cl 102137172+→+ ()+→+He p Li 4263 ()++→+Kr Ba n U 9236141561023592 ()ν+→+-e Fe 015526 28.泡利不相容原理可表述为： ，它只对________子适用，而对____________子不适用。

二、选择题1.夫兰克—赫兹实验的结果表明：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2.泡利不相容原理说明: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3.在正常塞曼效应中，沿磁场方向观察时将看到几条谱线：A. 0B. 1C. 2D. 34.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―轨道作用很强5．碱金属原子能级的双重结构是由于下面的原因产生：A. 相对论效应;B. 原子实极化;C. 价电子的轨道贯穿;D. 价电子自旋与轨道角动量相互作用。

6.用电压V加速的高速电子与金属靶碰撞而产生X射线，若电子的电量为 - e，光速为c，普朗克常量为h，则所产生的X射线的短波限为：A. hc2/eV；B. eV/2hc；C. hc/eV；D. 2hc/eV。

7.判断处在弱磁场中的下列原子态分裂的子能级数哪个是正确的？A. 4D3/2分裂为2个;B. 1P1分裂为3个;C. 2F5/2分裂为7个;D. 1D2分裂为4个。

8.处于L=3, S=2原子态的原子,其总角动量量子数J的可能取值为:A. 3, 2, 1;B. 5, 4, 3, 2, 1;C. 6, 5, 4, 3;D. 5/2, 4/2, 3/2, 2/2, 1/2。

9.若原子处于1D2和2S1/2状态, 它们的朗德因子g的值分别为：A. 1和2/3 ;B. 2和2/3 ;C. 1和4/3 ;D. 1和2 。

10.镁原子（Z=12）处于基态时价电子的电子组态及基态原子态应是：A. 2s2s 1S0；B. 2s2p 3P0；C. 3s3s 1S0；D. 3s3p 3P0。

11.X射线的特征谱是由于什么原因产生的？A. 原子中价电子在不同能级间跃迁产生的；B. 高速电子在靶上减速产生的；C. 原子中内层电子的跃迁产生的；D. 原子核在不同能级间跃迁产生的。

12.不能说明电子具有自旋的实验是哪个？A. 碱金属原子光谱的精细结构；B. 夫兰克-赫兹实验；C. 史特恩-盖拉赫实验；D. 塞曼效应。

13.氢原子由n=1的基态被激发到n=4的状态后，由于不稳定又向低能级跃迁，则下列选项中哪个是正确的？A. 可能辐射出的光子最大能量是13.6eV ；B. 可能辐射出六种不同能量的光子；C. 可能辐射出三种不同能量的光子；D. 这种情况下，能级间跃迁的1n ∆=。

14.卢瑟福的α粒子散射实验说明了：A. 能级的存在；B. 原子核的存在；C. 核自旋的存在；D. 电子的存在。

15.在原子物理和量子力学中，描述电子运动状态的量子数是：(,,,)l s n l m m ，由此判定下列状态中哪个状态是存在的？A. （1，0，0，-1/2）B. （3，1，2，1/2）C. （1，1，0，1/2）D. （3，4，1，-1/2）16.基态原子态为32D 的中性原子束，按史特恩-盖拉赫方法，通过不均匀横向磁场后分裂成多少束？A. 2；B. 3；C. 5；D. 7。

17.设λ代表衰变常数，T 为半衰期，τ为平均寿命，则下列哪种说法正确？A. λ越大，则衰变越快；B. T 越大，则衰变越快；C. λ越小，则衰变越快；D. τ越大，则衰变越快 。

18.我们说可以用描写碱金属原子中价电子的量子数 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. 壳层电子的状态。

19.使氢原子从基态电离所需要的最小能量约为多少？A. 1.36eVB. 0.136eVC. 13.6eVD. -13.6eV20.下列说法正确的是：A. 核力是长程力；B. 核力与电荷有关；C. 核力是弱作用力；D. 核力具有饱和性21.核反应过程遵循：A. 静质量守恒；B. 静能守恒；C. 动能守恒；D. 动量守恒。

22.今有若干个电子和核组成的原子，其中一个态是13F 态，则该原子的电子数可能是多少？A. 4个B. 1个C. 3个D. 5个23.若原子处于25/2D 状态，其朗德因子g 的值为A. 1/6B. 2/3C. 6/5D. 7/624.下列原子态中，可能存在的原子态是哪个？A. 11/2PB. 33PC. 31FD. 32D25.假设钠原子（Z=11）的10个电子已经被电离，则至少要多大的能量才能剥去它的最后一个电子？A. 13.6eVB. 136eVC. 13600eVD. 1.64keV26.静止的22688Rb 发生α衰变后，α粒子和子核动能大小之比为多少？A. 111：2B. 3：111C. 2：111D. 1：127.下列说法正确的是：A. 原子核衰变过程一定是放能的；B. 原子核衰变过程一定是吸能的；C. 原子核衰变过程既不放能也不吸能；D. 原子核衰变过程既可放能也可吸能。

28.若原子处于1D2和2S1/2状态, 它们的朗德因子g 的值分别为：A. 1和2/3 ;B. 2和2/3 ;C. 1和4/3 ;D. 1和2 。

29.伦琴线光谱的,,K L M 吸收限的能量数值分别对应各壳层电子的A. 激发态；B. 俄歇电子能量；C. 电离能；D. 电子跃迁形成各线系第一条线的能量。

30.由壳层结构理论和洪德定则可知，氯原子（Z=17）基态时的原子态应是：A. 2P 1/2；B. 2P 3/2；C. 4P 1/2；D. 4P 3/2。

31.碱金属原子的光谱项为：A. T = R /n 2 ;B. T = Z 2R /n 2 ;C. T = R /n * ;D. T = Z *2R /n 2 。

32.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。

33.碱金属原子的能级与氢原子的相比较：A. 相同n ，碱金属的能级略高，随着n 和l 值的增加，两者差别减少；B. 相同n ，碱金属的能级略低，随着n 和l 值的增加，两者差别增加；C. 相同n ，碱金属的能级略低，随着n 和l 值的增加，两者差别减少；D. 在不考虑精细结构时，两者能级基本上重叠。

34.原子中轨道磁矩L μ和轨道角动量L P 的关系应为 :A. ;L L e e m =μPB. ;2L L e e m =μPC. ;2L L e e m =-μPD. .L L ee m =-μP 三、计算题1.给出电子态1s22s22p53p1在L-S 耦合下形成的所有的原子态，并用相应的原子态符号表示之。

2.钇原子基态为2D ，用这种原子进行史特恩—盖拉赫实验时，原子束分裂为4束，求原子基态总磁矩及其在外磁场方向上的投影（结果用玻尔磁子表示）3.镉原子在1D2→1P1的跃迁中产生的谱线波长为6438埃。

当镉原子置于强度为2T 的均匀磁场中时发生塞曼效应，试计算谱线塞曼分裂中各分量的波长和它们之间的波长差，并画出相应的光谱跃迁图。

4.钙原子（Z=20）基态的电子组态是4s4s ，若其中一个电子被激发到5s 态（中间有3d 和4p 态），当它由4s5s 组态向低能态直至基态跃迁时，可产生哪些光谱跃迁？画出能级跃迁图（钙原子能级属LS 耦合，三重态为正常次序）。