2013-2014A普通物理学试卷

现代物理基础试卷第1页（共7页）试题编号：重庆邮电大学2013-2014学年第2学期普通物理(3)试卷（期末）（A卷）（闭卷）题号一二三总分3.13.23.33.43.5得分评卷人一、选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分）1、1mol金属镁的质量是24g，其质量密度是1.74g/cm3，试近似估计镁原子的原子半径为：[]（A）1.7610-12m（B）1.7610-11m(C)1.7610-10m(D)1.7610-9m2、已知卢瑟福散射公式为2422201sin()()24dnZeNntdM，则在同一粒子源和散射靶的条件下观察到粒子被散射在90°和60°角方向上单位立体角内的粒子数之比为：[]（A）4:1（B）1:4(C)1:1(D)1:23、一次电离的氦离子He+在两激发能态n=4和n=2之间发生跃迁放出光子，该光子激发处于基态的H原子的电子，则会发生：[]（A）从基态跃迁到第一激发态（B）停留在基态（C）从基态跃迁到第二激发态(D)发生电离4、氩（Z＝18）原子基态的电子组态及原子态是：[]（A）1s22s22p63s23p62D1/2（B）1s22s22p62p63p83P0（C）1s22s22p63s23p61S0（D）1s22s22p63p81S05、同科电子组态(np)2形成的原子态的个数为：[]现代物理基础试卷第2页（共7页）（A）6（B）12(C)20(D)156、下面四个选项描述了多电子体系中原子态2S+1LJ（S为自旋量子数，L为轨道量子数，J为总角动量量子数）间发生电偶极跃迁的选择定则，其中描述不正确的为：[]（A）S=±1（B）L=±1，0(C)J=0,±1(D)初末态J量子数不能同时为07、矾原子的基态为4F3/2，则该原子态的朗德因子g为：[]（A）1（B）0.4(C)1.2(D)1.68、某原子态为4D3/2，则在该原子态下，LS的平均值为：[]（A）2（B）22(C)2/6(D)-329、一束状态为2P3/2的氯原子通过非均匀磁场后，在屏上接收到的氯束线的根数为：[]（A）3（B）4(C)2(D)110、按泡利原理，主量子数n确定后，原子中电子可有的状态数为：[]（A）n2（B）2(2l+1);（C）2n2（D）2j+1二、填空题（本大题共7小题，共20分）1、氢原子的第一波尔轨道半径为_____埃，一次电离的氦离子He+处于第一激发态（n=2）时电子的轨道半径为_____埃。（2分）2、微观粒子的运动状态用_____来描述，它应满足的条件为______,______，______。（4分）3、电子的自旋磁矩为，它在空间任意一个方向的分量为。（2分）4、C原子处于基态时的电子组态为；处于第一激发态时的电子组态为，此时，相应的原子组态为，其中能量最高的原子态为，能量较低的三个原子态之间的能量间隔之比为。（5分）5、B原子态2P1/2对应的有效磁矩（g＝2/3）是（2分）6、泡利不相容原理可表述为，它只对________子适用，而对____________子不适用。（3分）7、标志电子运动状态的四个量子数的名称分别为（2分）现代物理基础试卷第3页（共7页）三、计算题（本大题共5小题，每小题10分，共50分）1、试估算二次电离的Li++离子第一玻尔轨道半径、电离能、第一激发电势和巴尔末系第一条谱线的波长分别与氢原子上述物理量之比。估算时，不考虑原子核运动所产生的影响。现代物理基础试卷第4页（共7页）2、粒子在一维无限深势阱中运动，已知,/2,()0,/2/2,/2xaUxaxaxa，试使用定态薛定谔方程求解粒子的能量En和以及相应的定态波函数n。现代物理基础试卷第5页（共7页）3、已知Tb的原子序数为65，分别写出Tb和Tb3+的电子排布。又知Tb的未满壳层为(4f)9，借助于洪特定则和轨道方框图法，判定Tb的未满壳层(4f)9组态的基原子态。现代物理基础试卷第6页（共7页）4、已知钬原子(Ho)的基态为4I15/2，按L-S耦合，求该原子态的朗德因子g，轨道角动量，轨道磁距，自旋角动量，自旋磁距，总的有效磁距。现代物理基础试卷第7页（共7页）5、Na原子从32P1/232S1/2跃迁的光谱线波长为5896埃，在B=2.5特斯拉的磁场中会发生塞曼分裂，则将分裂成多少条光谱线？最长和最短的两条光谱线的波长值分别是多少？属于正常塞曼效应还是反常塞曼效应？画出有关的能级跃迁图。涉及到的常数：1.阿伏加德罗常数NA=6.021023/mol2.普朗克常数h=6.626×10-34Js3.电子的质量me=9.11×10-31kg,质子和中子的质量约为电子质量的1836倍4.电子的电量e=1.6×10-19C5.玻尔磁子B=0.927×10-23J/T6.组合常数hc=1240nm•ev,e2/40=1.44nm•ev,mec2=511kev