高等原子分子物理试题

高等原子分子物理试题(2010.1.16)一、请简要说明下列物理现象或简要解释下列物理名词：（每题4分不超过50字，共20分）1.Fechbach共振(以低能电子与H原子散射为例说明)2.量子数亏损3.组态相互作用4.分子轨道5.超弹性散射二、请回答下列问题：（每题9分不超过100字，共18分）1.双原子分子的势能曲线有那儿类？什么是Koopmans电离势、绝热电离势和垂直电离势？它们的相对大小？那个接近实验值？多原子分子的势能函数是什么样？2.试描述LS、jj和J’l耦合？三、填空：（每空格2分，共32分）1．H原子的相对论修正项包括：________,_______,_______；22P1/2,3/2态中等于零的修正项是______；22S1/2态中等于零的修正项是______；22P3/2态比22P1/2态能量高的原因是________；22S1/2态能级比22P1/2态能级______，原因是___________。2．谱线的自然线宽是由于__________引起的，其线形是___________；原子分子间的碰撞无辐射退激发会导致激发态能级寿命_________，由此引起的谱线增宽称为__________，其线形是___________；原子分子相对于光源或探测器的相对运动而引起的谱线增宽称为__________，其线形是___________；如果上述因素均存在且可比，则实际谱线的线形是___________。3．O2分子的基态电子组态是，形成的分子电子态谱项有_____，______，和______。第一激发态电子组态是______,______,______,______,______,______。4．H原子核的自旋I=_____，H2分子的总核自旋T=___和____，T=___的称为正类分子，T=___的称为仲类分子，正类分子和仲类分子的布居数比为_______。四、计算：（任选三题，给出计算和推理过程，每题10分，共30分）1.计算在1000K下H原子的22P→12S偶极允许跃迁产生的λ=121.6nm光的自然宽度和多普勒增宽，设22P能级寿命τ=1.596nS。2.CO2的振转光谱λ大约为10μm，计算对应的能量和能级自然宽度，设能级寿命τ≈10-3s，求在300K下的多普勒增宽。3.一个氦原子通过吸收紫外光从基态激发到自电离态2s4p，设2s电子在无屏蔽的核库仑场中运动，而4p电子在完全屏蔽的核库仑场中运动。(1)求该自电离态的能量及相应的紫外光子的能量；(2)自电离态2s4p将衰变为He+离子基态加一个自由电子，求该自电离过程中发射的电子的速度。4.写出Ne原子第一激发态和第二激发态的电子组态，并按照J’l耦合写出所有可能的原子谱项。5.Ar原子3s电子的光电离过程由于电子关联效应有振起的现象，表现在光电子能谱上除了3s3p6的主峰外，还有伴线。这可以用末态离子的组态相互作用解释。请问，能否观测到3s23p4(1S)4s的伴线和3s23p4(1S)4p的伴线，为什么？