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云南师范大学2011——2012学年下学期统一考试

原 子 物 理 学 试卷

学院 物电学院 专业 年级 2010级 学号 姓名 考试方式：闭卷 考试时量：120分钟 试卷编号：C卷 题号 一 二 三 四 总分 评卷人 得分 评卷人 一、简答题（共2小题，每题3分，共6分）

1教材中哪些实验和现象说明了电子具有自旋运动且自旋量子数为1/2 ？（至少举三个例子。）

2、什么是原子核的结合能和平均结合能？

得分 评卷人 二、填空题（将正确答案填在空格内，共10空，每空1分，共10分）

1.夫兰克-赫兹实验证实了 ；史特恩-盖拉赫实验在历史上首次证实了 。

2．铝原子基态是P1/2，则它的轨道角动量是 ，自旋角动量是 。（用h/2π来表示）

3．钒原子的基态是4F3/2，该原子态能级在均匀磁场中将分裂为 层。 4．按照泡利不相容原理，在同一原子中，3d次壳层最多可填 个电子，主量子数n＝3的电子最多可以有 个。

5．原子核反应过程中守恒的量有：电荷数、 、 、 、线动量和角动量等。

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得分 评卷人 三、选择题（将正确答案的序号填在括号内，共6小题，每题3分，共18分）

1. 原子核式结构模型的提出是根据α粒子散射 【 】 A.绝大多数散射角近1800； B.α粒子只偏20?30；

C.以小角散射为主，也存在大角散射； D.以大角散射为主，也存在小角散射。 2. 氢原子可观测到的全部线光谱应理解为： 【 】 A.处于某一状态的一个原子所产生的； B.处于不同状态的足够多的原子所产生的； C. 处于相同状态的少数原子所产生的；D.处于不同状态的少数原子所产生的。 3. 氢原子基态的电离电势和第一激发电势分别是： 【 】 A. 13.6V 和 10.2V ； B. -13.6V和-10.2V； C. 13.6V 和 3.4V ； D. -13.6V 和 -3.4V 。

4. 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。 5、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： 【 】

4343?A?r01/32/3

A.R＝r0A B. R＝r0A C. R＝3 D.R=3

6. 放射性原子核衰变的基本规律是

N?N0e??t,式中N代表的物理意义是：【 】

A. t时刻衰变掉的核数； B. t=0时刻的核数； C. t时刻尚未衰变的核数； D. t时刻子核的数目。

得分 评卷人 四、计算题（共6小题，共66分。要求写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案，而未写出主

要演算过程的，不能得分。）

得分 1．（10分） 用巴尔末公式计算氢原子光谱巴尔末系中最短波长的谱线波长。

(RH?10967758m?1)

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得分 2．（12分）已知Li原子光谱主线系最长波长为670.7nm，辅线系系限波长为351.9nm， 试求Li原子的第一激发电势和基态的电离电势。

得分 3．（12分） 在施特恩-盖拉赫实验中（如下图），不均匀横向磁场梯度为

?Bz?5.0T/cm，磁极的纵向范围d?10cm，磁极中心到屏的距离D?30cm，使?z用的原子束是处于基态4F3/2的钒原子，原子的动能Ek?5.0?10?2eV。试求屏上线束边沿成分之间的距离。（?B?0.5788?10?4eV?T?1）

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