2012-2013A普通物理学试卷

现代物理基础试卷第1页（共8页）试题编号：重庆邮电大学2012-2013学年第2学期普通物理(3)(现代物理基础)试卷（期末）（A卷）（闭卷）题号一二三总分2.12.23.13.23.33.43.5得分评卷人一、填空题（本大题共16小题，共40分）1、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。（2分）2、假设固体中的原子堆积在一起，以致相邻的原子都相互接触，把原子设想成一个球体，同时忽略原子间的空隙，对于原子AX(A为原子量，单位为克)，它的质量密度是ρ(g/cm3)，那么原子的半径为。（2分）3、原子从能量为Em的状态跃迁到能量为En的状态时，发出的光子的能量为___________。（2分）4、氢原子的第一波尔轨道半径为_____米，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_____米。（2分）5、波恩关于量子力学波函数的统计解释是____________。（2分）6、考虑精细结构，形成锂原子第一辅线系谱线的跃迁过程用原子态符号表示应为____________。（2分）7、电子的自旋磁矩为，它在空间任意一个方向的分量为。（2分）8、He原子的两个电子处在1s2p电子组态，采用L-S耦合的表达方式，其原子态可以被表达为4类：______,______,______,______。（4分）9、碳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现代物理基础试卷第2页（共8页）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）10、描述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（L-S耦合）的选择定则为，，。（3分）11、某原子态为4D3/2，则在该原子态下，LS的平均值为：。（2分）12、已知s=1/2,j=5/2,g=6/7，则原子态符号为。（2分）13、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）14、12Mg，15P和21Sc原子的电子排布可按照壳层形式被表达为，，。（3分）15、X射线发射谱是由谱和谱两部分组成的。（2分）16、设有核反应HHeN1142147)(，为完成这方程，括号内所需成份是。（2分）二、简答题：（本大题共2小题，每小题5分，共10分）1、请写出玻尔关于氢原子理论的三个基本假设。现代物理基础试卷第3页（共8页）2、描述黑体辐射能量密度分布的普朗克公式为33/8()(1)hkThMTce，其中T是黑体表面的温度，是黑体辐射出电磁波的频率，h是普朗克常数，k是玻尔兹曼常数，c是真空中的光速。试回答下列问题：(1)根据题目中的公式给出M(T)的表达式；(2)简述普朗克能量量子假设。现代物理基础试卷第4页（共8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、电离电势、第一激发电势和赖曼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5页（共8页）2、粒子处在一维无限深势阱中，即,,2()0,22,2axaaUxxax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6页（共8页）3、已知Ho的原子序数为67，分别写出Ho和Ho3+的电子组态。又知Ho的未满壳层为(4f)11，借助于洪特定则和轨道方框图法，判定Ho的未满壳层(4f)11组态的基原子态。现代物理基础试卷第7页（共8页）4、已知钒原子(V)的基态为4F3/2，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8页（共8页）5、Na原子从32P3/232S1/2跃迁的光谱线波长为5890埃，在B=1.0特斯拉的磁场中会发生塞曼分裂(1)属于正常塞曼效应？还是属于反常塞曼效应？(2)画出能级分裂示意图，根据磁量子数m的跃迁选择定则（m=0，±1）标出相应的跃迁。(3)从垂直于磁场方向观察，观测到光谱线的条数？并求波长最长和波长最短的两条光谱线的波长。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