原子物理学作业习题(8)

Ｃ.1s22s22p63p6 1S0; Ｄ. 1s22s22p63p43d2 2D1/2

(10)某个中性原子的电子组态是1s22s22p63s２3p６5g1,此原子是： Ａ .处于激发态的碱土金属原子； Ｂ .处于基态的碱土金属原子； Ｃ .处于基态的碱金属原子； Ｄ .处于激发态的碱金属原子 . (11)有一原子，n=1,2,3的壳层填满，4s支壳层也填满，4p支壳层填了一半，则该元素是：

Ａ.Br(Z=35); Ｂ.Rr(Z=36); Ｃ.V(Z=23); Ｄ.As(Z=33) (12)由电子壳层理论可知，不论有多少电子，只要它们都处在满壳层和满支壳层上，则其原子态就都是：

Ａ.３Ｓ０； Ｂ.１Ｐ１； Ｃ .２Ｐ１／２； Ｄ.１Ｓ0. （13）氖原子的电子组态为1s22s22p6,根据壳层结构可以判断氖原子基态为：

Ａ.１Ｐ１； Ｂ.３Ｓ１； Ｃ .１Ｓ０； Ｄ.３Ｐ０ . 2．简答题：

（1）写出铍原子基态、第一激发态电子组态及相应光谱项. （2）分别写出碳原子、氧原子和氩原子基态的电子组态和原子态. （3）根据包里原理和洪特定则，分别写出硼原子和一次电离的氖原子基态光谱项.

（4）解释下列概念：能量最小原理、莫色莱定律.

（5）按周期表顺序排列的元素，其性质呈现周期性变化的原因是什么？

（6）描述电子状态的四个量子数（ n,l,ml,ms）或（n,l,j,mj）的物理意义是什么？

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（7）电子在原子内填充时，所遵循的基本原理是什么？

（8）在推求原子基态光谱项时，满主壳层和满支壳层的角动量可以不考虑，为什么？

（9）元素周期表中，第二和第三周期中都含有8种元素，第四和第五周期都含有18种元素，其原因是什么？

（10）原子的3d支壳层按泡利原理一共可以填多少电子？为什么？ 3．计算题：

（1）在填满了4 s支壳层之后接着才填充3d支壳层，这样形成的十种元素称为过度元素。试写出三种元素（21Sc,22Ti,23V）的电子组态。

(2) 试确定元素周期表中主族元素的下列电子组态的基态光谱项：s2p, s2p2, s2p3, s2p4,

(3) 试确定78Pt,92U原子的基态光谱项。

(4) 已知某元素在周期表中的位置是（1）第三周期VA族；（2）第四周期IVB族；（3）第五周期VIA族，按照正常的能级填充次序，试写出元素的电子层结构式。

(5) 某元素的电子层结构为1s22s2p63p23p63d54s1

试问：（1）该元素的原子序数是多少？是什么元素？

（2）有几个电子壳层？属第几周期？属于第几族

第八章 x射线

基本练习: 1．选择题：

（１）伦琴连续光谱有一个短波限?min，它与： Ａ.对阴极材料有关；

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Ｂ.对阴极材料和入射电子能量有关； Ｃ .对阴极材料无关，与入射电子能量有关； Ｄ.对阴极材料和入射电子能量无关 . （２）原子发射伦琴射线标识谱的条件是：

Ａ.原子外层电子被激发； Ｂ.原子外层电子被电离；

Ｃ.原子内层电子被移走； Ｄ.原子中电子自旋―轨道作用很强 . （３）各种元素的伦琴线状谱有如下特点： Ａ.与对阴极材料无关，有相仿结构，形成谱线系； Ｂ.与对阴极材料无关，无相仿结构，形成谱线系； Ｃ.与对阴极材料有关，无相仿结构，形成谱线系； Ｄ.与对阴极材料有关，有相仿结构，形成谱线系.

(４)莫色勒定律是一个实验定律，理论上也可以给予解释，它的适用范围是：

Ａ.只对K线系成立；

Ｂ.对K线系成立，其他实验没观察到； Ｃ.对Ｋ、Ｌ、Ｍ线系成立；

Ｄ.对Ｋ、Ｌ、Ｍ线系理论上都成立,实际上只观察到Ｋ线系 . 2．简答题：

（1）简述康普顿散射实验原理、装置、过程和结果分析，如何用该实验来测定普朗克常数？

（2）简述X射线连续谱的特点、产生机制. 什么是轫致辐射？ （3）简述X射线标识谱的特点、产生机制. 写出K线系的莫色莱定律.

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（4）在康普顿散射中，入射光子的波长为0.0030nm，反冲电子的速度为光速的0.6倍，求散射光子的波长和散射角.

（5）证明：在康普顿散射中反冲电子的动能K和入射光子的能量E之间的关系为

K????E?2?csin2?2?0?2?csin2?2，其中?c?h?0.0024nm为康普顿波长. mec（6）x射线标识谱与原子光谱有什么区别，其原因何在？ （7）试说明x射线的连续谱和线状谱产生的机制？

(8) 轫致辐射与阳极材料无关，而标识辐射与阳极材料有关，原因何在？

(9) 试述莫塞莱定律内容？ 3．计算题：

(1) 某x射线管发出的连续X光谱的最短波长0.00124?试问它的工作电压为多少？

(2) 实验测出某元素的Ka X射线的波长为0.01935?求该元素的原子序数。

(3) 用镍(Z=42)作阳极的X射线管中，测得K a 线和连续短波限的波长差等于0.01047?，求加在x射线管上的电压为多大？

(4) 一束波长为0.054?的单色光入射到一组晶面上，在与入射束偏离为1200的方向上产生一级衍射极大，试求该晶面的间距。

(5) 已知钼(Z=23)和银(Z=47)的L a 线的波长分别为0.054?和0.0416?，若两者的屏蔽常数相同，试求里德伯常数。

(6) 已知矾(Z=23)的K线系主线与它的短波限的波长差为0.0024?,

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求矾原子的L电子的结合能。

第九章 分子结构和分子光谱

基本练习: 1．简答题：

（1） 原子核的结合能，平均结合能的物理意义是什么？从平均结合能曲线上可以看出平均结合能有哪些特点？

（2） 核半径与核质量数间存在着R=r0A1/3的关系，这种关系说明什么问题？

（3） 从质子-质子散射实验，推算得质子与质子相互作用势如图6.3（a）所示。用间接实验证明，中子与中子的相互作用势如图6。3（b）.这两种作用势曲线说明了哪些问题

第十章 原子核

基本练习: 1．选择题：

（1）可以基本决定所有原子核性质的两个量是： A．核的质量和大小 B．核自旋和磁矩 C．原子量和电荷 D．质量数和电荷数

(2)原子核的大小同原子的大小相比，其R核／R原的数量级应为：

A．105 B.103 C.10-3 D.10-5

(3)原子核可近似看成一个球形，其半径R可用下述公式来描述：

A.R＝r0A1/3 B. R＝r0A2/3 C. R＝?r03 D.R=?A3 (4)试估计核密度是多少g/cm3？

A.10； B.1012 C.1014 D.1017

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