量子力学(原子物理学)练习题 联系客服

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(6)实际周期表对K.L.M.N.O.P主壳层所能填充的最大电子数依次为: A.2,8,18,32,50,72;B .2,8,18,18,32,50; C .2,8,8,18,32,50;D .2,8,8,18,18,32 . (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(2l +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.1s22s22p63p 1S0; B.1s22s22p62p63d8 3P0 C.1s22s22p63p6 1S0; D. 1s22s22p63p43d2 2D1/2

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(10)某个中性原子的电子组态是1s22s22p63s3p5g1,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,4p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

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态就都是:A.S0; B.P1;C .P1/2;D.S0.

(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:

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A.P1; B.S1; C .S0; D.P0 . 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.

(5)按周期表顺序排列的元素,其性质呈现周期性变化的原因是什么?

(6)描述电子状态的四个量子数( n,l,ml,ms)或(n,l,j,mj)的物理意义是什么? (7)电子在原子内填充时,所遵循的基本原理是什么?

(8)在推求原子基态光谱项时,满主壳层和满支壳层的角动量可以不考虑,为什么?

(9)元素周期表中,第二和第三周期中都含有8种元素,第四和第五周期都含有18种元素,其原因是什么?

(10)原子的3d支壳层按泡利原理一共可以填多少电子?为什么? 3.计算题:

(1)在填满了4 s支壳层之后接着才填充3d支壳层,这样形成的十种元素称为过度元素。试写出三种元素(21Sc,22Ti,23V)的电子组态。

(2) 试确定元素周期表中主族元素的下列电子组态的基态光谱项:s2p, s2p2, s2p3, s2p4, (3) 试确定78Pt,92U原子的基态光谱项。

(4) 已知某元素在周期表中的位置是(1)第三周期VA族;(2)第四周期IVB族;(3)第五周期VIA族,按照正常的能级填充次序,试写出元素的电子层结构式。

(5) 某元素的电子层结构为1s22s2p63p23p63d54s1 试问:(1)该元素的原子序数是多少?是什么元素?

(2)有几个电子壳层?属第几周期?属于第几族

第八章 x射线

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基本练习: 1.选择题:

(1)伦琴连续光谱有一个短波限?min,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―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 . 2.简答题:

(1)简述康普顿散射实验原理、装置、过程和结果分析,如何用该实验来测定普朗克常数? (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.

(4)在康普顿散射中,入射光子的波长为0.0030nm,反冲电子的速度为光速的0.6倍,求散射光子的波长和散射角.

(5)证明:在康普顿散射中反冲电子的动能K和入射光子的能量E之间的关系为

K????E?2?csin2?2?0?2?csin2?2,其中?c?h?0.0024nm为康普顿波长. mec(6)x射线标识谱与原子光谱有什么区别,其原因何在? (7)试说明x射线的连续谱和线状谱产生的机制?

(8) 轫致辐射与阳极材料无关,而标识辐射与阳极材料有关,原因何在? (9) 试述莫塞莱定律内容? 3.计算题:

(1) 某x射线管发出的连续X光谱的最短波长0.00124?试问它的工作电压为多少?(2) 实验测出某元素的Ka X射线的波长为0.01935?求该元素的原子序数。

(3) 用镍(Z=42)作阳极的X射线管中,测得K a 线和连续短波限的波长差等于0.01047?,求加在x射线管上的电压为多大?

(4) 一束波长为0.054?的单色光入射到一组晶面上,在与入射束偏离为1200的方向上产生一级衍射极大,试求该晶面的间距。

(5) 已知钼(Z=23)和银(Z=47)的L a 线的波长分别为0.054?和0.0416?,若两者的屏蔽常数相同,试求里德伯常数。

(6) 已知矾(Z=23)的K线系主线与它的短波限的波长差为0.0024?,求矾原子的L电子的结合能。

第九章 分子结构和分子光谱

基本练习:

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1.简答题:

(1) 原子核的结合能,平均结合能的物理意义是什么?从平均结合能曲线上可以看出平均结合能有哪些特点?

(2) 核半径与核质量数间存在着R=r0A1/3的关系,这种关系说明什么问题?

(3) 从质子-质子散射实验,推算得质子与质子相互作用势如图6.3(a)所示。用间接实验证明,中子与中子的相互作用势如图6。3(b).这两种作用势曲线说明了哪些问题

第十章 原子核

基本练习: 1.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 B.103 C.10-3 D.10-5

(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:

A.R=r0A1/3 B. R=r0A2/3 C. R=?r0 D.R=?A (4)试估计核密度是多少g/cm3?

A.10; B.1012 C.1014 D.1017

(5)核外电子的总角动量PJ?6?,原子核的总角动量PI?12?,则原子的总角动量

433433PF?F?F?1??,其中F为原子的总角动量量子数,其取值为

A.4,3,2,1; B.3,2,1; C.2,1,0,-1,-2; D.5,4,3,2,1

(6)已知钠原子核23Na基态的核自旋为I=3/2,因此钠原子基态32S1/2能级的超精细结构为 A.2个; B.4个; C.3个; D.5个

(7)若某原子其电子轨道量子数L=2,自旋量子数S=0,核自旋量子数I=3/2,则该原子总角动量量子数为

A.7/2,5/2,3/2,1/2; B. 7/2,5/2,3/2,3/2,1/2; C. 7/2,5/2,3/2,3/2,3/2,1/2; D.条件不足,得不出结果.

(8)若电子总角动量量子数J=1/2,原子核自旋角动量量子数I=3/2, 则原子总角动量量子数F的取值个数为

A.4个; B.3个; C.1个; D.2个

(9)氘核每个核子的平均结合能为1.11MeV,氦核每个核子的平均结合能为7.07 MeV.有两个氘核结合成一个氦核时

A.放出能量23.84 MeV; B.吸收能量23.84 MeV; C.放出能量26.06 MeV; D.吸收能量5.96 MeV,

(10)由A个核子组成的原子核的结合能为?E??mc,其中?m指

A.Z个质子和A-Z个中子的静止质量之差; B.A个核子的运动质量和核运动质量之差; C. A个核子的运动质量和核静止质量之差; D. A个核子的静止质量和核静止质量之差 (11)原子核平均结合能以中等核最大, 其值大约为

A.8.5~7.5MeV; B.7.5~7.7MeV; C.7.7~8.7MeV; D.8.5~8.7MeV

(12) 氘核每个核子的平均结合能为1.09MeV,氦核每个核子的平均结合能为7.06 MeV.有两个氘核结合成一个氦核时,其能量的变化为

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A.23.88 MeV ,氦核比氘核稳定; B. - 23.88 MeV , 氦核比氘核稳定; C. 23.88 MeV ,氦核没有氘核稳定; D. - 23.88 MeV , 氦核没有氘核稳定. (13)原子核的平均结合能随A的变化呈现出下列规律

A.中等核最大,一般在7.5~8.0 MeV ; B.随A的增加逐渐增加,最大值约为8.5 MeV ; C. 中等核最大,一般在8.5-8.7 MeV; D.以中等核最大,轻核次之,重核最小.

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(14)已知中子和氢原子的质量分别为1.008665u和1.007825u,则C的结合能为 A.17.6 MeV; B.8.5 MeV ; C.200 MeV; D.92 MeV .

??t(15)放射性原子核衰变的基本规律是N?N0e,式中N代表的物理意义是

A. t时刻衰变掉的核数; B. t=0时刻的核数; C. t时刻尚未衰变的核数; D. t时刻子核的数目.

(16)已知某放射性核素的半衰期为2年,经8年衰变掉的核数目是尚存的 A.5倍; B.10倍; C.15倍; D.20倍.

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(17)1克铀92在1秒内发射出1.24?10个?粒子,其半衰期为

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A.3.4?10秒; B. 1.4?10秒; C. 2.0?10秒; D. 4.9?10秒.

(18)36Kr样品的原子核数N0在18年中衰变到原来数目的1/3, 再过18年后幸存的原子核数为

A.N0/9; B. N0/2; C. N0/3; D. N0/6.

(19)钍90Th的半衰期近似为25天,如果将24克Th贮藏150天,则钍的数量将存留多少克? A.0.375; B.0.960; C.2.578; D.12.

(20)若以居里为单位,在t时刻有N个核,其衰变常数为?的核素的放射性强度为

1010 -tA. ?N/3.7?10 ; B. ?N?3.7?10; C. ?N ; D. ?Ne?.

(21)天然放射性铀系的始祖元素是92U,最后该系形成稳定的核是82Pb,那么铀系共经过多少次?衰变?

A.59; B.8; C.51; D.10.

(22)在?衰变过程中,若?粒子质量为M? ,反冲核质量为Mr,则衰变能E0和?粒子的动能E?有如下关系

????1?E?E1?A.E0?E??; B. 0??M??M??; r?r???23820623485?m??m?C. E0?E???1???Mrm???Mr??E?E; D. 0??1????m????. ?(23)在?衰变中从能,量或静止质量角度考虑能发生?+和K俘获的关系是: A.能发生必须能发生K俘获 B.能发生不一定能发生K俘获 C.能发生k俘获必能发生 D.还要考虑其他条件才能判断 (24)发生?+衰变的条件是

A.M(A,Z)>M(A,Z-1)+me; B.M(A,Z)>M(A,Z+1)+2me; C. M(A,Z)>M(A,Z-1); D. M(A,Z)>M(A,Z-1)+2me

(25) 发生?衰变的条件是

A.M(A,Z)>M(A,Z+1)+me; B.M(A,Z)>M(A,Z+1)-me; C.M(A,Z)>M(A,Z+1); D.M(A,Z)>M(A,Z+1)+2me. (26)在衰变中可伴随产生x射线和俄歇电子的有:

A.?; B. K俘获; C .?+和K俘获 D .?+

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