原子物理学作业习题(6)

A.可产生9条谱线 B.可产生7条谱线 C 可产生6条谱线 D.不能发生

(24)已知Cl（Z=17）原子的电子组态是1s22s22p63p5,则其原子组态是： A.2P1/2; B.4P1/2 ; C.2P3/2; D.4P3/2

(25) 原子处在多重性为5，J的简并度为7的状态,试确定轨道角动量的最大值：

A.6?; B. 12?; C. 15?; D. 30? (26)试确定D3／2谱项可能的多重性：

A. 1，3，5，7； B.2，4，6，8； C．3，5，7； D.2，4，6.

(27)某系统中有三个电子分别处于s态.p态.d态,该系统可能有的光谱项个数是：

A．7； B.17； C.8； D.18 (28)钙原子的能级应该有几重结构？

A．双重； B.一.三重； C.二.四重； D.单重 2．简答题:

（1）简要解释下列概念：泡利不相容原理、洪特定则、朗德间隔定则.

（2）L-S耦合的某原子的激发态电子组态是2p3p，可能形成哪些原子态？若相应的能级顺序符合一般规律，应如何排列？并画出此原子由电子组态2p3p向2p3s可能产生的跃迁.

（3）写出两个同科p电子形成的原子态，那一个能级最低？ （4）写出两个同科d电子形成的原子态，那一个能级最低？

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（5）写出5个同科p电子形成的原子态，那一个能级最低？ （6）写出4个同科p电子形成的原子态，那一个能级最低？ (7)汞原子有两个价电子,基态电子组态为6s6s若其中一个电子被激发到7s态（中间有6p态）由此形成的激发态向低能级跃迁时有多少种可能的光谱跃迁？画出能级跃迁图.

(8)某系统由一个d电子和一个2P3/2原子构成,求该系统可能的光谱项.

(9)某系统由spd电子构成,试写出它的光谱项. (10)碳原子的一个价电子被激发到3d态,

①写出该受激原子的电子组态以及它们在L—S耦合下形成的原

子态;

②画出对应的能级图并说明这些能级间能否发生电偶极跃迁?为

什么？

（11）什么叫电子组态？为什么电子组态确定后，原子的状态还会有若干个？

（12）什么叫L-S耦合？什么叫j-j耦合？它们反映了原子内部什么性质的相互作用？（13）什么叫能级的多重性？为什么在L-S耦合中统一用2s+1决定？谱线的多重性又由什么决定？

（14）什么叫电子的量子态？什么叫同科电子？什么叫亚稳态？ （15）对于氦原子，指出下列那些状态不存在，并说明理由，对存在的状态列出由低能态到高能态的次序，并指出基态。

（16）氦及周期系第二族元素原子的光谱有何规律性？ （17）试述洪特定则及朗德间隔定则，它们的应用条件是什么？

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（18）多电子原子光谱的一般规律有哪些？ 3．计算题:

(1) 试计算氦离子 (He+)的2p---1s谱线双重线成分间的波长差。 (2) 给出4s3d电子组态的LS耦合能级分裂图，应用朗德间隔定则预期每个多重态的精细结构分裂的比例，以光谱学符号标志各能级。(3) 已知镁原子 （Z=12)是二价原子，它符合LS耦合，问由价电子组态 3p4p直接跃迁到3s3p有多少种辐射跃迁？用原子态符号表示这些可能的跃迁，并做跃迁图。

(4) 已知原子处于F态，此状态对应于有同样的多重性，但量子数J取不同值的五个谱项，试确定量子数S、L、J，并写出五个谱项符号，并求出最大可能的总角动量。

(5) 氦原子中两个电子分别被激发到2p和3d状态。试求原子轨道总角动量量子数L的可能值和在各种情况下Pl1和Pl2之间的夹角，并以角动量矢量图表示之。

（6） 对于S=1/2和L=2计算PL ?PS 的可能值。 (7) 按LS耦合，下列电子组态可能形成哪些原子态

2p3s, 2p3p, 3s4d

第六章 磁场中的原子

基本练习： 1．选择题：

（1）在正常塞曼效应中，沿磁场方向观察时将看到几条谱线： A．0； B.1； C.2； D.3 （2）正常塞曼效应总是对应三条谱线，是因为：

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A．每个能级在外磁场中劈裂成三个； B．不同能级的郎德因子g大小不同； C．每个能级在外场中劈裂后的间隔相同； D．因为只有三种跃迁

（3）B原子态2P1/2对应的有效磁矩（g＝2／3）是 A.

2322?B； B. ?B； C. ?B ； D. ?B.

3332(4)在强外磁场中原子的附加能量?E除正比于B之外,同原子状态有关的因子有：

A.朗德因子和玻尔磁子 B.磁量子数、朗德因子 C.朗德因子、磁量子数ML和MJ D.磁量子数ML和MS (5)塞曼效应中观测到的?和?成分,分别对应的选择定则为： A；?MJ??1(?);0(?) B. ?MJ??1(?);?1(?);?MJ?0时不出现； C. ?MJ?0(?)，?MJ??1(?)； D. ?ML??1(?);?MS?0(?)

(6)原子在6G3/2状态,其有效磁矩为： A．

15515?B； B. 0； C. ?B； D. ??B 322(7)若原子处于1D2和2S1/2态,试求它们的朗德因子g值：

A．1和2/3； B.2和2/3； C.1和4/3； D.1和2 （8）由朗德因子公式当L=S,J≠0时,可得g值： A．2； B.1； C.3/2； D.3/4 （9）由朗德因子公式当L=0但S≠0时,可得g值：

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A．1； B．1/2； C．3； D．2 （10）如果原子处于2P1/2态,它的朗德因子g值： A．2/3； B．1/3； C．2； D．1/2 （11）某原子处于4D1/2态,若将其放于弱磁场中,则能级分裂为： A．2个； B.9个； C.不分裂； D.4个

（12）判断处在弱磁场中,下列原子态的子能级数那一个是正确的： A．4D3/2分裂为2个； B．1P1分裂为3个； C．2F5/2分裂为7个； D．1D2分裂为4个

(13)如果原子处于2P3/2态，将它置于弱外磁场中时，它对应能级应分裂为：

A.3个 B.2个 C.4个 D.5个

(14)态1D2的能级在磁感应强度B的弱磁场中分裂多少子能级?

A.3个 B.5个 C.2个 D.4个

(15)钠黄光D2线对应着32P3/2?32S1/2态的跃迁，把钠光源置于弱磁场中谱线将如何分裂：

A.3条 B.6条 C.4条 D.8条

(16)碱金属原子漫线系的第一条精细结构光谱线(2D3/2?2P3/2)在磁场中发生塞曼效应,光谱线发生分裂,沿磁场方向拍摄到的光谱线条数为

A.3条 B.6条 C.4条 D.9条

(17)对钠的D2线(2P3/2?2S1/2)将其置于弱的外磁场中，其谱线的最大裂

~各是 ~和最小裂距??距??minmaxA．2L和L/6; B．5/2L和1/2L; C．4/3L和2/3L; D．5/3L和1/3L

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