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原子物理学(山东大学)

  1. He+离子n=3,nφ =2的轨道的半长轴与半短轴之比为()

  2. A:9:4 B:3:2 C:2:3 D:4:9
    答案:8:9AI参考:正确答案是D:4:9。根据题目中的描述,He离子n=3,n表示电子层数,所以He离子有三个电子层;而nφ表示每个电子层的电子能级数,即电子的轨道数,对于He离子,其轨道数为3,所以其轨道数为三个轨道。因此,该He离子的轨道为3d轨道。半长轴与半短轴之比为半长轴除以半短轴,即a/b=4/9。因此,正确答案是D。'
  3. 下列元素中,电离能最大的是()

  4. A:氟(Z=9) B:氮(Z=7) C:碳(Z=6) D:氧(Z=8)
    答案:N
  5. 某原子处于基态时其电子填满了KL壳层和3s次壳层,并在3p次壳层上填了2个电子,则该元素是()

  6. A:Mg B:Al C:P D:Si
    答案:Z=14
  7. 氢原子的里德伯常数记为RH,由一个正电荷+一个负电荷构成的正负电子对体系,其里德伯常数为()

  8. A:无法确定 B:小于RH C:大于RH D:等于RH
    答案:小于RH
  9. 氦原子有单态和三重态两套能级,它们产生的光谱特点是()


  10. A:单重能级各线系皆为单线,三重能级各线系皆为双线  B:单重能级各线系皆为双线,三重能级各线系皆为三线 C:单重能级各线系皆为单线,三重能级各线系较为复杂,不一定是三线 D:单重能级各线系皆为单线,三重能级各线系皆为三线
    答案:单重能级各线系皆为单线,三重能级各线系较为复杂,不一定是三线
  11. 不考虑精细结构,随着能量的升高,氢原子的能级分布()


  12. A:保持不变 B:越来越稀疏 C:越来越密 D:无法确定

  13. 处于基态的氢原子被能量为12.09eV的光子激发后,其轨道半径增为原来的()


  14. A:3倍 B:16倍 C:4倍 D:9倍

  15. 一个在原子核库仑场中运动的核外电子的状态,可用以下哪组量子数来确定()

  16. A:n,s,ml,ms B:n,l,s,ml C:n,l,ml,ms D: n,l,s,ms

  17. 在康普顿散射实验中,如果设反冲电子的速度为光速的0.6倍,则电子因散射获得的能量是其静止能量的()

  18. A:2倍 B:2.5倍 C:1.5倍 D:0.25倍

  19. N原子(Z=7)的基态原子态为()

  20. A:4S3/2 B:3S1 C:3P0 D:1S0

  21. 不确定关系DxDpxh/4π表示在x方向上()

  22. A:粒子的位置和动量都不能确定 B:粒子的位置不能确定 C:粒子的动量不能确定 D:粒子的位置和动量不能同时确定

  23. 在其它条件都相同的情况下,观察到α粒子被散射在120o60o角方向上、单位立体角内的几率之比是()

  24. A:1:9 B:9:1 C:1:4 D:4:1
    AI参考:正确答案是C:1:4。根据实验现象可知,观察到α粒子被散射在120°和60°角方向上、单位立体角内的几率之比是1:4。因此,答案为C。'
  25. 根据玻尔-索末菲理论,n=4时氢原子最扁椭圆轨道半长轴与半短轴之比为()

  26. A:4:1 B:3:1 C:1:1 D:2:1

  27. 氢原子由更高能级跃迁到n=3能级所发射的谱线构成的线系是()

  28. A:赖曼系 B:巴尔末系 C:帕邢系 D:布喇开系

  29. X射线光谱中产生连续谱的物理机理是()

  30. A:原子中内层电子的跃迁 B:原子中价电子在不同能级间跃迁 C:高速电子在靶上减速,辐射电磁波 D:原子核在不同能级间跃迁

  31. 德布罗意假设可归结为下列哪组关系式()


  32. A:E=hn/2π, p=h/l B:E=hn, p=h/2πl C:E=hω, p=h/l D:E=hn, p=h/l

  33. 氢原子的第一激发电势为()

  34. A:10.2 eV B:10.2 V C:13.60 eV D:13.60 V

  35. 1s2p 电子组态通过LS耦合,得到的原子态的个数是()

  36. A:1个 B:6个 C:3个 D:4个
    AI参考:正确答案是C:3个。电子组态通过LS耦合,得到的原子态的个数是3个,选项C符合题意。'
  37. 根据玻尔理论,若将氢原子激发到n=5的状态,则其向基态跃迁时()


  38. A:可能出现9条谱线,分别属四个线系。 B:可能出现9条谱线,分别属三个线系。 C:可能出现10条谱线,分别属四个线系 D:可能出现10条谱线,分别属五个线系

  39. 关于相同的电子组态分别在LS耦合和jj耦合下形成的原子态数目描述正确的是()

  40. A:jj耦合下形成的原子态数目多 B:LS耦合下形成的原子态数目多 C:两种耦合作用形成的原子态数目一样多 D:无法确定
    AI参考:关于相同的电子组态分别在LS耦合和jj耦合下形成的原子态数目描述正确的是:B:LS耦合下形成的原子态数目多。这是因为LS耦合和jj耦合是不同的电子相互作用方式,它们对电子态的影响是不同的。在LS耦合中,电子之间的相互作用主要是自旋-轨道相互作用,这种相互作用主要影响电子的自旋状态,因此形成的原子态数目相对较多。而在jj耦合中,电子之间的相互作用主要是交换相互作用,这种相互作用主要影响电子的轨道状态,因此形成的原子态数目相对较少。因此,根据题目描述,答案为B。'
  41. 关于碱金属原子主量子数修正项Δ描正确的是()


  42. A:和主量子数n有关, n 越大,Δ 越小 B:和主量子数n有关, n 越小,Δ 越小  C:和角量子数l 有关,l 越大,Δ 越大  D:和角量子数l 有关,l 越小,Δ 越大
    AI参考:正确选项是【D:和角量子数l 有关,l 越小,Δ 越大】。碱金属原子主量子数修正项Δ与角量子数l有关,l越小,Δ越大。这是因为随着角量子数的增加,电子的能量会逐渐增加,导致Δ减小。因此,选项D是正确的。而选项A、B、C都是不正确的,它们都认为n越大、n越小或l越大时,Δ越大,但实际上这是错误的。'
  43. 对钠的D2线(2P3/2 ®2S1/2)将其置于弱磁场中,其谱线的最大裂距为(用洛伦兹单位表示)()

  44. A:4L/3 B:L/3 C:L/2 D:2L/3
    AI参考:正确答案是B:L/3。题目要求计算在弱磁场中,该原子的谱线的最大裂距,也就是给出的一条线能级跃迁时的谱线宽度。而这条谱线是两个能级之间的跃迁产生的,所以可以用能级差除以光速再乘以普朗克常数再除以光子频率来计算。具体来说,题目给出的谱线是钠的D线,其能级跃迁的能级差为2P3/2-2S1/2=3/2-1/2=1,所以最大裂距为1/c*h/v=L/c*h/v=L/3。因此,答案为B。'
  45. X射线连续谱的短波极限波长为0.496Å,则加在X射线管的电压为()

  46. A:25 kV B:30 kV C:13 kV D:10 kV

  47. 原子的有效磁矩方向和原子总角动量方向之间满足()

  48. A:两者方向相同 B:两者相互垂直 C:任意夹角 D:两者方向相反
    AI参考:正确答案是B:两者相互垂直。原子总角动量是原子的固有属性,不会随外部磁场变化而变化,而有效磁矩是原子在外磁场作用下产生的,有效磁矩与原子总角动量方向垂直。因此,原子有效磁矩方向和原子总角动量方向之间满足两者相互垂直的关系。'
  49. 原子的核式结构学说,是根据以下哪个实验的实验现象提出来的()

  50. A:康普顿散射实验 B:α粒子散射实验 C:光电效应实验 D:阴极射线实验
    AI参考:正确答案是B:α粒子散射实验。原子的核式结构学说是在α粒子散射实验的基础上提出的。这个实验表明,原子中的电子对α粒子的散射是一个统计规律,绝大多数的α粒子穿过原子时没有受到阻碍,按照一定的方向前进,但有少数α粒子发生了角度较大的偏转,甚至被反弹回来。这个实验现象与汤姆孙的枣糕模型发生了冲突,因此科学家们提出了原子的核式结构学说。其他选项中,康普顿散射实验、光电效应实验和阴极射线实验与原子的核式结构学说没有直接关系。'
  51. 氢原子处于n=4主壳层时,电子椭圆轨道的半短轴可能取值数为()


  52. A:4个 B:1个 C:3个 D:2个
    AI参考:正确选项是【C:3个】。根据量子力学理论,氢原子处于n=4的主壳层时,电子的轨道可以是任意的,但是为了符合实际情况,我们需要考虑一些限制条件,如轨道的形状、电子的自旋方向等。在这种情况下,电子的轨道可以认为是椭圆的,且半短轴取值范围在0到n之间。因此,可能的半短轴取值数应该是小于等于n的整数个数,即3个(n=4)。其他选项中的数值明显不符合实际情况。'
  53. 对碱金属原子的精细结构,12S1/212P1/2, 32D5/2, 42F5/222D3/2这些状态中实际不存在的是()

  54. A:32D5/2, 42F5/2 B:12P1/2, 22D3/2 C:32D5/2, 22D3/2   D:12S1/2,32D5/2 
    AI参考:通过对题目中给定的选项进行分析,可以发现只有“C:32D5/2, 22D3/2 ”不符合碱金属原子的精细结构,因为碱金属原子的电子排布中没有包含3/2和5/2的亚层。其他选项中的电子排布都是碱金属原子可能存在的电子排布。因此,正确答案是C:32D5/2, 22D3/2 。'
  55. 考虑精细结构锂原子从3P态向基态跃迁时,产生多少条被选择定则允许的谱线()


  56. A:5条 B:8条 C:3条 D:12条
    AI参考:正确选项是【C:3条】。根据精细结构锂原子从3P态向基态跃迁的跃迁过程,跃迁产生的谱线数量取决于跃迁的能级差,即能量量子化。在锂原子中,从3P态向基态跃迁时,只有三个能量量子化的跃迁路径,因此产生的谱线数量为3条。因此,答案为C。'
  57. 氢原子光谱巴尔末线系的线系限波长为()

  58. A:1/RH B:9/RH C:4/RH D:RH

  59. 在一束电子中,当电子的动能为100 eV ,此电子的德布罗意波长为 ()

  60. A:0.1225nm B:1.225nm C:1.24nm D:0.124nm
    AI参考:正确答案是B:1.225nm。根据德布罗意波长公式,电子的动能为E=h/λ,其中h为普朗克常量,因此电子的德布罗意波长为λ=h/E=1.225nm。因此选项B为正确答案。'
  61. 对元素周期表中的元素,以下描述正确的是()

  62. A:同周期元素的性质不同 B:同族元素的性质基本相同 C:同族元素的性质不同 D:同周期元素的性质基本相同
    AI参考:正确选项是D:同周期元素的性质基本相同。元素周期表中的元素按照原子序数从小到大排列,同周期元素的性质具有相似性和递变性,因此同周期元素的性质基本相同。同族元素的性质具有相似性和递变性,但同族元素之间可能存在一些差异,因此选项B和C描述不准确。因此,正确答案是D:同周期元素的性质基本相同。'
  63. 关于玻尔的氢原子理论,以下描述正确的是()


  64. A:电子绕核作圆周运动时,电子只在某些特定的、分离的轨道上运动 B:原子发射出来的电磁波的频率等于电子绕核运动的频率 C:电子处于定态绕原子核作圆周运动时,轨道角动量是量子化的 D:电子在不同轨道之间跃迁时要满足频率条件hn=|En-Em|
    AI参考:正确选项为C:电子处于定态绕原子核作圆周运动时,轨道角动量是量子化的 和D:电子在不同轨道之间跃迁时要满足频率条件hn=|En-Em|解释如下:A选项描述了玻尔的氢原子理论中的轨道量子化假设,电子绕核作圆周运动时并不是只在特定的、分离的轨道上运动,而是按照一定的轨道分布。B选项错误,电子发射出来的电磁波的频率并不等于电子绕核运动的频率,而是取决于电子从高能级跃迁到低能级时释放的能量。C选项描述了玻尔理论中的量子化角动量条件,电子处于定态绕原子核作圆周运动时,其轨道角动量是量子化的,只有特定的值。D选项描述了跃迁频率条件,当电子在不同轨道之间跃迁时,其辐射(或吸收)的能量必须等于两能级之间的能量差,即满足频率条件hn=|En-Em|。所以,正确选项为C和D。'
  65. 成功验证了X射线波动性的科学家有()

  66. A:弗里德里希 B:布拉格父子 C:尼平 D:劳厄

  67. n比较小时,主量子数相同的情况下,碱金属原子的能级比氢原子的能级低的原因是()

  68. A:电子的自旋 B:原子实极化 C:价电子轨道贯穿 D:相对论效应

  69. 通过电子衍射实验证明了电子具有波动性的科学家有()

  70. A:革末 B:戴维孙 C:德布罗意 D:汤姆逊

  71. 光谱仪通常由以下哪几个部分构成()

  72. A:分光器 B:照相设备 C:光源 D:记录仪
    AI参考:正确选项为:C:光源、A:分光器。光谱仪通常由光源、分光器、记录仪等部分构成。其中,光源用于提供光线,分光器用于将光线分解成不同波长的光谱,记录仪用于记录分解后的光谱信息。因此,选项C和A是光谱仪的主要组成部分。而照相设备、记录仪不是光谱仪的必备部分,因此选项B和D不是正确答案。'
  73. 以下哪些发现说明原子是有内部结构的,是可以分割的()

  74. A:原子的放射性 B:中子的发现 C:X射线的发现 D:电子的发现

  75. 关于X射线的性质,下列描述正确的是()

  76. A:可使某些物质发出可见荧光 B:在电磁场中不被偏转 C:具有很强的穿透能力 D:对动植物组织没有刺激作用
    AI参考:关于X射线的性质,下列描述正确的是:具有很强的穿透能力,在电磁场中不被偏转,可使某些物质发出可见荧光。A选项和C选项描述的是X射线的特性,X射线可以穿透物质,并且可以使某些物质发出可见荧光。B选项描述的是电子的特性,不是X射线的特性。X射线对动植物组织有一定的刺激作用,但并不是没有刺激作用(D选项错误)。因此,正确答案是C和A。'
  77. 根据物质波理论,以下说法中正确的是()

  78. A:微观粒子有波动性,宏观物体没有波动性 B:宏观物体和微观粒子都具有波动性 C:宏观物体的波动性不易被人观察到是因为它的波长太长 D:速度相同的质子和电子相比,电子的波动性更为明显 

  79. 对碱金属原子的精细结构,以下这些状态中实际存在的是()

  80. A: 42F5/2 B:22D3/2 C:32D5/2 D:12S1/2
    AI参考:正确选项为D: 12S1/2。碱金属原子的精细结构中,各个能级上的电子的量子态需要符合泡利不相容原理和能量最低原理。对于D选项中的12S1/2,它是锂原子中1s能级上的两个电子发生自旋耦合后形成的精细结构,符合以上两个原理。而其他选项中的量子态如42F5/2、22D3/2、32D5/2都不符合以上原理,因此在实际的碱金属原子中不存在这些量子态。'
  81. 在阴极射线的研究过程中,发现阴极射线是电子流的科学家是汤姆逊。


  82. A:错 B:对

  83. 所有电子的自旋空间取向都是两个。


  84. A:对 B:错

  85. 氢原子能量大于零的轨道对应的能量是连续的。


  86. A:错 B:对
    AI参考:答案:B推理过程:题目描述正确,不需要解释。'
  87. 我国古代公孙龙为代表的一派主张物质可以无限分割。

  88. A:对 B:错

  89. 同种物质的发射光谱和吸收光谱互补。


  90. A:对 B:错

  91. 镁原子的单层能级和三层能级之间可以跃迁。


  92. A:对 B:错

  93. α粒子散射实验否定了卢瑟福提出的原子核式结构模型。


  94. A:错 B:对

  95. 根据薛定谔方程并不能导出描述原子状态的所有量子数。


  96. A:对 B:错

  97. 根据库伦散射公式,瞄准距离越小,α粒子的散射角越大。


  98. A:错 B:对
    AI参考:B:对。根据库伦散射公式,散射角与瞄准距离和入射电场强度有关,但并未明确指出两者之间的关系。因此,这个陈述是正确的。'
  99. 原子发光所形成的的光谱一般为带状谱。


  100. A:对 B:错

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