原子物理学作业习题(5)

（9）为什么谱项S项的精细结构是单层的，P、D、F等项总是双层的？试从碱金属的光谱双线的规律性和从电子自旋与轨道相互作用的物理概念的两方面分别说明之。（10）考虑自旋后，碱金属原子的能级怎样确定和表示？

（11）以钠为例，碱金属原子的四个光谱线系的精细结构公式如何表达？

（12）氢或类氢原子的精细结构能级与碱金属精细结构能级有何不同？

（13）电子自旋有何实验验证？为什么？试举例说明。

（14）电子自旋与其轨道运动的相互作用是何种性质的作用？这种作用的数量级若用电子伏表示是多少？

3．计算题:

（1）锂原子的基态光谱项值T2S＝43484cm-1,若已知直接跃迁3P?3S产生波长为3233埃的谱线.试问当被激发原子由3P态到2S态时还会产生哪些谱线？求出这些谱线的波长（R＝10972?10-3埃-1）

（2）已知铍离子Be+主线系第一条谱线及线系限波长分别为3210埃和683埃,试计算该离子S项和P项的量子亏损以及锐线系第一条谱线的波长.

（3）锂原子的基态是2S，当处于3D激发态的锂原子向低能级跃迁时，可能产生几条谱线（不考虑精细结构）？这些谱线中哪些属于你知道的谱线系的？同时写出所属谱线系的名称及波数表达式. 试画出有关的能级跃迁图，在图中标出各能级的光谱项符号，并用箭头都标出各种可能的跃迁.

(4)①试写出钠原子主线系、第一辅线系、第二辅线系和伯格曼系的波

21

数表达式.

②已知：?s?1.35,?p?0.86,?d?0.01,求钠原子的电离电势.

③若不考虑精细结构，则钠原子自3D态向低能级跃迁时，可产生几条谱线？是哪两个能级间的跃迁？各对应哪个线系的谱线？

④若考虑精细结构，则上问中谱线分别是几线结构？用光谱项表达式表示出相应的跃迁.

(5) 已知锂原子基态的光谱项T2S =43484cm-1,共振线（即主线系第一条谱线）波长为6707 ?。试计算锂原子的电离电势和第一激发电势。

(6) 已知锂原子光谱项的量子数修正值 s =0 .40， p=0. 05，试估算处于3s 激发态的锂原子向较低能级跃迁时可观察到的谱线的波长（不考虑精细结构）。

(7) 钠原子的基态为3S.其电离电势和第一激发电势分别为5.139V和2. 104V，试求3S和3P谱项的量子数修正值?s和?p。

(8) 铯蒸汽光谱的锐线系主线由波长为14695?和13588?的两条分线组成，试求这一线系的其余谱线双线间的间隔。

(9) 已知某碱金属原子中的价电子从3d态跃迁到3 p态，考虑精细结构，画出全部可能发生的跃迁。(10) 忽略电子的自旋——轨道相互作用，试求碱金属原子能级的简并度，若考虑旋——轨作用，碱金属原子能级的简并度又如何？

(11) 试写出电子在氢原子中 n=3时的谱项符号，主量子数为n的氢原子能级有多少个精细结构成分？

第五章 多电子原子

1.选择题:

22

(1)关于氦原子光谱下列说法错误的是：

A.第一激发态不能自发的跃迁到基态； B.1s2p 3P2,1,0能级是正常顺序；

C.基态与第一激发态能量相差很大； D.三重态与单态之间没有跃迁

(2)氦原子由状态1s2p 3P2,1,0向1s2s 3S1跃迁,可产生的谱线条数为：

A.0； B.2； C.3； D.1

(3)氦原子由状态1s3d 3D3,2,1向1s2p3P2,1,0跃迁时可产生的谱线条数为：

A.3； B.4； C.6； D.5

(4)氦原子有单态和三重态两套能级,从而它们产生的光谱特点是: A.单能级各线系皆为单线,三重能级各线皆为三线； 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,三重能级各线系皆为双线;

D.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.

(5)下列原子状态中哪一个是氦原子的基态？

A.1P1； B.3P1 ; C.3S1; D．1S0 ; (6)氦原子的电子组态为n1pn2s,则可能的原子态：

A.由于n不确定不能给出确定的J值,不能决定原子态； B.为n1pn2s 3D2,1,0和n1pn2s 1D1；

C.由于违背泡利原理只存单态不存在三重态； D.为n1pn2s 3P2,1,0和n1pn2s 1P1.

(7)C++离子由2s3p 3P2,1,0到2s3s 3S1两能级的跃迁,可产生几条光谱线？

23

A.６条； B．３条； C．２条； D．１条． (8)氦原子有单态和三重态,但1s1s3S1并不存在,其原因是: A.因为自旋为1/2,l 1=l2=0 故J=1/2?; B.泡利不相容原理限制了1s1s3S1的存在; C..因为三重态能量最低的是1s2s3S1; D.因为1s1s3S1和 1s2s3S1是简并态 (9)泡利不相容原理说:

A.自旋为整数的粒子不能处于同一量子态中； B.自旋为整数的粒子能处于同一量子态中； C.自旋为半整数的粒子能处于同一量子态中; D.自旋为半整数的粒子不能处于同一量子态中.

(10)若某原子的两个价电子处于2s2p组态,利用L－S耦合可得到其原子态的个数是：

A.1； B.3; C.4; D.6. (11)4D3/2 态的值是：

A.-３?2 ; B.3?2; C.-２?2; D.２?2

(12)一个p电子与一个 s电子在L－S耦合下可能有原子态为： A.3P0,1,2, 3S1 ; B .3P0,1,2 , 1S0; C.1P1 , 3P0,1,2 ; D.3S1 ,1P1

(13)设原子的两个价电子是p电子和d电子,在Ｌ－Ｓ耦合下可能的原子态有：

A.4个 ； B.9个 ； C.12个 ； D.15个 ； (14)电子组态2p4d所形成的可能原子态有：

A．1P ３P １F ３F； B. 1P 1D 1F 3P 3D 3F;

24

C．3F 1F; D.1S 1P 1D 3S 3P 3D. (15)硼（Z=5）的B+离子若处于第一激发态,则电子组态为：

A.2s2p B.2s2s C.1s2s D.2p3s (16)铍（Be）原子若处于第一激发态,则其电子组态：

A.2s2s； B.2s3p； C.1s2p; D.2s2p (17)若镁原子处于基态,它的电子组态应为：

A．2s2s B.2s2p C.3s3s D.3s3p

(18)今有电子组态1s2p,1s1p,2d3p,3p3s,试判断下列哪些电子组态是完全存在的:

A.1s2p ,1s1p B.1s2p,2d3p C,2d3p,2p3s D.1s2p,2p3s (19)电子组态1s2p所构成的原子态应为:

A．1s2p1P1 , 1s2p3P2,1,0 B．1s2p1S0 ,1s2p3S1 C．1s2p1S0, 1s2p1P1 , 1s2p3S1 , 1s2p3P2,1,0; D．1s2p1S0,1s2p1P1 (20)判断下列各谱项中那个谱项不可能存在:

A.3F2; B.4P5/2; C.2F7/2; D.3D1/2

(21)试判断原子态：1s1s3S1,1s2p3P2,1s2p1D1, 2s2p3P2中下列哪组是完全存在的？

A. 1s1s3S1 1s2p3P2 2s2p3P2 B .1s2p3P2 1s2p1D1 C. 1s2p3P2 2s2p3P2 D.1s1s3S1 2s2p3P2 1s2p1D1 (22)在铍原子中,如果3D1,2,3对应的三能级可以分辨,当有2s3d3D1,2,3到2s2p3P2,1,0的跃迁中可产生几条光谱线？

A．6 B.3 C.2 D.9 (23)有状态2p3d3P?2s3p3P的跃迁：

25

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库原子物理学作业习题(5)在线全文阅读。