【考研类试卷】原子物理A卷真题2007年及答案解析.doc

1、原子物理 A卷真题 2007年及答案解析(总分：150.00，做题时间：90 分钟)1.Mg原子(Z=12) 的两个价电子可以组成下列哪一电子组态：A 2s3p； B2d3p； C3s3f； D3p4f。（分数：8.00）A.B.C.D.2.硅原子(Si，Z=14) 基态的电子组态为 1s22s22p63s23p2，由洪特定则可知该原子基态的原子谱项为：A 1P1； B 3P0； C 3P1； D 3P2。（分数：8.00）A.B.C.D.3.在塞曼效应中，相邻两条谱线间距与A外加的磁感应强度成正比； B外加的磁感应强度成反比；C原子的质量成正比； D原子所带电量成反比。（分数：8.00）A.

2、B.C.D.4.如果不考虑电子自旋，无外场时碱金属原子能级及光学允许跃迁选择定则是AE=E(n，l) ，l=O，1；BE=E(n，l，m l) ，l=1；CE=E(n，l) ，l=1；DE=E(l，m l) ，l=1，m l=0，1。（分数：8.00）A.B.C.D.5.对于状态 D3/2，其可能的多重性为A1，3，5，7； B2，4，6，8； C3，5，7； D2，4，6。（分数：8.00）A.B.C.D.6.原子 K壳层的电子的轨道半径与其原子序数 z之间的大致关系为A与 Z成正比； B与 Z成反比；C与 Z2成正比； D与 Z2成反比。（分数：8.00）A.B.C.D.7.某原子有一激发

3、态，它有三个精细结构能级，按正常次序排列。它们的能量分别比基态 3P0高出60333cm-1，60353cm -1和 60393cm-1。(1) 利用朗德间隔定则确定该精细结构的 L，S，J 值，并写出相应的谱项(LS 耦合) 和能级次序；(2) 该原子基态谱项为 3P0。该基态与上述激发态宇称相反。在无外磁场情况下，判断由上述激发态向基态跃迁时可产生多少条精细结构谱线?并计算各谱线的波数(单位用 cm-1)（分数：30.00）_8.导出朗德 gJ因子的表达式。（分数：12.00）_9.正电子与电子可形成一种类氢结构的“电子偶素”，计算其基态电离能。（分数：15.00）_10.(1) 根据 P

4、auli不相容原理，给出用 LA耦合模型下 np2和 np4电子组态形成的原子谱项；(2) 分别用 LS和 jj耦合模型求 pd电子组态可能形成的原子谱项。（分数：15.00）_11.对于处在 1s3d电子组态的氦原子，画出依次考虑下列作用时的能级图(1) 只考虑电子与核的相互作用；(2) 考虑电子间的相互作用；(3) 考虑自旋一轨道相互作用；(4) 考虑外加弱磁场的影响。（分数：30.00）_原子物理 A卷真题 2007年答案解析(总分：150.00，做题时间：90 分钟)1.Mg原子(Z=12) 的两个价电子可以组成下列哪一电子组态：A 2s3p； B2d3p； C3s3f； D3p4f。

5、（分数：8.00）A.B.C.D. 解析：2.硅原子(Si，Z=14) 基态的电子组态为 1s22s22p63s23p2，由洪特定则可知该原子基态的原子谱项为：A 1P1； B 3P0； C 3P1； D 3P2。（分数：8.00）A.B. C.D.解析：3.在塞曼效应中，相邻两条谱线间距与A外加的磁感应强度成正比； B外加的磁感应强度成反比；C原子的质量成正比； D原子所带电量成反比。（分数：8.00）A. B.C.D.解析：4.如果不考虑电子自旋，无外场时碱金属原子能级及光学允许跃迁选择定则是AE=E(n，l) ，l=O，1；BE=E(n，l，m l) ，l=1；CE=E(n，l) ，l=

6、1；DE=E(l，m l) ，l=1，m l=0，1。（分数：8.00）A.B.C. D.解析：5.对于状态 D3/2，其可能的多重性为A1，3，5，7； B2，4，6，8； C3，5，7； D2，4，6。（分数：8.00）A.B. C.D.解析：6.原子 K壳层的电子的轨道半径与其原子序数 z之间的大致关系为A与 Z成正比； B与 Z成反比；C与 Z2成正比； D与 Z2成反比。（分数：8.00）A.B. C.D.解析：7.某原子有一激发态，它有三个精细结构能级，按正常次序排列。它们的能量分别比基态 3P0高出60333cm-1，60353cm -1和 60393cm-1。(1) 利用朗德间

7、隔定则确定该精细结构的 L，S，J 值，并写出相应的谱项(LS 耦合) 和能级次序；(2) 该原子基态谱项为 3P0。该基态与上述激发态宇称相反。在无外磁场情况下，判断由上述激发态向基态跃迁时可产生多少条精细结构谱线?并计算各谱线的波数(单位用 cm-1)（分数：30.00）_正确答案：(有三个精细结构能级则意味着量子数有两种可能，即：(a) LS，S=L J=L-1，L，L+1；(b) SL，L=1，J=S-1，S，S+1。根据朗德间隔定则：在一个多重能级结构中，相邻子能级间的间距之比等于顺序的三个 J值中较大的两值之比。因此，根据题目给定的数值可以得到于是，对于上述两种可能，分别有：)解析

8、：8.导出朗德 gJ因子的表达式。（分数：12.00）_正确答案：(由磁矩和角动量的关系有 其中， 考虑到 以及 ，和 ，可以得到： 又由整理求得朗德 g因子为： )解析：9.正电子与电子可形成一种类氢结构的“电子偶素”，计算其基态电离能。（分数：15.00）_正确答案：(类氢原子能级公式： ，其中 为约化质量。对于氢原子 ，而对于电子偶素 )解析：10.(1) 根据 Pauli不相容原理，给出用 LA耦合模型下 np2和 np4电子组态形成的原子谱项；(2) 分别用 LS和 jj耦合模型求 pd电子组态可能形成的原子谱项。（分数：15.00）_正确答案：(a) 根据 Pauli不相容原理，LS 耦合模型下 np2和 np4电子组态形成的原子谱项为；1D2， 3P2,1,0， 1S0。b) LS和 jj耦合模型 pd电子组态可能形成的原子谱项为：)解析：11.对于处在 1s3d电子组态的氦原子，画出依次考虑下列作用时的能级图(1) 只考虑电子与核的相互作用；(2) 考虑电子间的相互作用；(3) 考虑自旋一轨道相互作用；(4) 考虑外加弱磁场的影响。（分数：30.00）_正确答案：( )解析：