高等原子分子物理试题

高等原子分子物理试题

(2010.1.16)

一、请简要说明下列物理现象或简要解释下列物理名词：（每题4分不超过50字，共20分）

1. Fechbach共振(以低能电子与H原子散射为例说明)

2. 量子数亏损

3. 组态相互作用

4. 分子轨道

5. 超弹性散射

二、请回答下列问题：（每题9分不超过100字，共18分）

1. 双原子分子的势能曲线有那儿类？什么是Koopmans电离势、绝热电离势

和垂直电离势？它们的相对大小？那个接近实验值？多原子分子的势能

函数是什么样？

2. 试描述LS、jj和J’l耦合？

三、填空：（每空格2分，共32分）

1．H原子的相对论修正项包括：________, _______, _______；22P1/2,3/2态中等于零的修正项是______；22S1/2态中等于零的修正项是______；22P3/2态

比22P1/2态能量高的原因是________；22S1/2态能级比22P1/2态能级______，

原因是___________。

2．谱线的自然线宽是由于__________引起的，其线形是___________；原子分子间的碰撞无辐射退激发会导致激发态能级寿命_________，由此引起

的谱线增宽称为__________，其线形是___________；原子分子相对于光

源或探测器的相对运动而引起的谱线增宽称为__________，其线形是

___________；如果上述因素均存在且可比，则实际谱线的线形是

___________。

3．O2分子的基态电子组态是，形成的分子电子态谱项有

_____ ， ______ ，和______ 。第一激发态电子组态是______,

______,______,______,______,______。

4．H原子核的自旋 I = _____，H2分子的总核自旋 T = ___和____，T = ___ 的称为正类分子，T = ___的称为仲类分子，正类分子和仲类分子的布居

数比为_______。

四、计算：（任选三题，给出计算和推理过程，每题10分，共30分）

1. 计算在1000K下H原子的22P→12S偶极允许跃迁产生的λ=121.6nm光的自

然宽度和多普勒增宽，设22P能级寿命τ=1.596nS。

2. CO2的振转光谱λ大约为10μm，计算对应的能量和能级自然宽度，设能

级寿命τ≈10-3s，求在300K下的多普勒增宽。

3. 一个氦原子通过吸收紫外光从基态激发到自电离态2s4p，设2s电子在无

屏蔽的核库仑场中运动，而4p电子在完全屏蔽的核库仑场中运动。

(1) 求该自电离态的能量及相应的紫外光子的能量；

(2) 自电离态2s4p 将衰变为He+离子基态加一个自由电子，求该自电离过

程中发射的电子的速度。

4. 写出Ne原子第一激发态和第二激发态的电子组态，并按照J’l耦合写出所有可能的原子谱项。

5. Ar原子3s电子的光电离过程由于电子关联效应有振起的现象，表现在光电子能谱上除了3s3p6的主峰外，还有伴线。这可以用末态离子的组态相互

作用解释。请问，能否观测到3s23p4(1S)4s的伴线和3s23p4(1S)4p的伴线，

为什么？

【9A文】原子物理试题集及答案

第一章 填空 1、（）实验否定了汤姆逊原子结构模形。答：（α粒子散射）。 2、原子核式结构模型是（ ）。 3、夫兰克—赫兹实验证明了（） 答原子能级的存在。 4、德布罗意波的实验验证是（） 答电子衍射实验。 选择题 1、原子核式模型的实验依据是：（只选一个） （A ）α粒子散射实验。（B ）光电效应，（C ）康谱顿效应，（D ）夫兰克—赫兹实验。答（A ） 2、α粒子散射实验实验得到的结果： （A ）绝大多数α粒子的偏转角大于90。 ， （B ）只有1/800的α粒子平均在2—3度的偏转角。 （C ）只有1/800的α粒子偏转角大于90。，其中有接近180。 的。 （D ）全部α粒子偏转角大于90。 答（C ） 第二章 填空 1、光谱的类型（）光谱、（）光谱，（）光谱。 答：线状、带状，连续。 2、巴耳末线系的可见光区中的四条谱线颜色是（）、（）、（）、（） 答；（红、深绿、青、紫） 3、氢原子光谱的前4个谱线系是（）、（）、（）、（）。 答“（赖曼系，巴巴耳末、帕邢、布喇开） 4、玻尔理论的三个假设是（1）、（ （2）（） （3）（） 5、能级简并是指（n 个状态的能量是相同的状况） 6、氢原子和类氢离子在不考虑相对论效应时能级是（简并）的，简并度为（n ） 7、当氢原子和类氢离子在不考虑相对论效应时，在n=3的能级中可能有多少个不同状态的椭圆轨道？（答案3个）（可作填空或选择） 8、氢原子的玻尔半径a 0=0.529A,在n=2能级的椭圆轨道半长轴为（）A ，半短轴分别为（）A 、（）A 。 解：根据半长轴2 a a n Z =可得： 2.116a =A 因1,2n φ= 由n b a n φ=得b 1=1.053A,b 2=2.116A 9在气体放电管中，用能量为12.1eV 的电子去轰击处于基态的氢原子，此时氢原子所能发射的光子能量中能是 （A ）12.1eV,(B)10.2Ev. （C ）12.1eV 、10.2eV 、19eV ，（D ）12.1eV 、10.2eV 、3.4eV. 答案(C) 10在气体放电管中，用能量为12.1eV 的电子去轰击处于基态的氢原子，此时氢原子所能发射的普线有()条 答案(3) 问答 5、玻尔理论是建立在物理学那三方面的基础上？ 答（1）光谱的实验资料和经验规律，（2）以实验基础的原子核式结构模型，（3）从黑体辐

级原子物理试题

原子物理期末试题 （物理学院本科2007级用，试题共4 页。时间2.5小时。卷面共计100 分。） 姓名学号班级 一、填空。答案按序写在答题纸上，答案字数与空格长度无关（每空1分，共35分） 1.前20种元素中，原子的第一电离能最大的是___，最小的是___。 2.1895年____首次发现了X射线。 1897年___通过实验证实了电子的存在。 3.1911年____通过___实验提出了原子的核式结构模型。 4.1914年的夫兰克-赫兹实验表明了___。1921-1927年间的戴维逊-革末实验 表明了_____。 5.若氢原子从n=7能级开始退激,在玻尔模型框架内，共可观测到___条谱线。 6.对于Li原子的 n=3 → n=2跃迁，考虑电偶极跃迁的选择定则、考虑原子 实极化和轨道贯穿效应后，该跃迁分裂为___条；进一步考虑自旋轨道相互作用后，原跃迁分裂为___条。 7.根据海森堡的不确定关系，如原子处于某能态的平均寿命为10-7 S,那么这个 能态能量的不确定度的数量级约为____电子伏特。 8.不考虑相对论效应，若电子和质子的动能都分别等于它们各自的静止质量 能，则它们的德布罗意波长之比λ电子：λ质子约为_____。 9.价电子为同科d8，按LS耦合可形成的原子态数目有___种，其中最低能量的 原子态为____。价电子组态为sd时，可形成的原子态数目有____种。

10.双原子分子的价电子组态πδ，可形成的分子态的数目有___种，其中在分 子轴方向具有最大总角动量的分子态为____。 11.束缚态的物理波函数ψ必须满足的三个基本条件可概括为_______。 12.作为一种纯粹的假设，假设电子的固有自旋量子数为 s=1，其它量子力学规 律不变，那么L主壳层最多可容纳___个电子。 13.原子处于6G3/2态，其总轨道磁矩为____μB，总自旋磁矩为___μB，总有效磁 矩为___μB。 14.两个 J≠0的单重态之间的光谱跃迁，在磁场中发生塞曼效应。垂直于磁场 方向观察，不同波长的塞曼谱线的数目____(填写“不确定”或者“有？种”)。 平行于磁场方向观察，不同波长的塞曼谱线的数目______。 15.双原子分子的振动能级可表示为_____，转动能级公式可表示为____，转动 轴与分子轴的几何关系为相互____，振转光谱带中____位置处谱线间隔最大，约为其它位置处相邻谱线间隔的___倍。 16.已知110Pd64是Pd同位素中最重的稳定同位素。据此可判断112Pd的β衰变 方式为____衰变。112Pd与114Ru70相比，半衰期更____。 17.中子和氢原子质量分别为1.008665u和1.007825u,则12C的结合能为___MeV。 18.某放射性核经过1天后有2/3发生了衰变，再经过2天后，残留的未衰变 的原子核的数量是原有数量的_____。 19.按照玻尔模型，处于第一激发态的He+与处于基态Li2+的电子轨道半径之 比为_____。

原子物理选择题(含答案)

原子物理选择题 1. 如图所示是原子核的核子平均质量与原子序数Z 的关 系图像，下列说法正确的是（B ） ⑴如D 和E 结合成F ，结合过程一定会吸收核能 ⑵如D 和E 结合成F ，结合过程一定会释放核能 ⑶如A 分裂成B 和C ，分裂过程一定会吸收核能 ⑷如A 分裂成B 和C ，分裂过程一定会释放核能 A ．⑴⑷ B ．⑵⑷ C ．⑵⑶ D ．⑴⑶ 2. 处于激发状态的原子，如果在入射光的电磁场的影响下，引起高能态向低能态跃迁，同 时在两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去，这种辐射叫做受激辐射，原子发生受激辐射时，发出的光子的频率、发射方向等，都跟入射光子完全一样，这样使光得到加强，这就是激光产生的机理，那么发生受激辐射时，产生激光的原子的总能量E n 、电子的电势能E p 、电子动能E k 的变化关系是（B ） A ．E p 增大、E k 减小、E n 减小 B ．E p 减小、E k 增大、E n 减小 C ．E p 增大、E k 增大、E n 增大 D ． E p 减小、E k 增大、E n 不变 3. 太阳的能量来自下面的反应：四个质子（氢核）聚变成一个α粒子，同时发射两个正 电子和两个没有静止质量的中微子。已知α粒子的质量为m a ，质子的质量为m p ，电子的质量为m e ，用N 表示阿伏伽德罗常数，用c 表示光速。则太阳上2kg 的氢核聚变成α粒子所放出能量为 （C ） A ．125(4m p —m a —2m e )Nc 2 B ．250(4m p —m a —2m e )Nc 2 C ．500(4m p —m a —2m e )Nc 2 D ．1000(4m p —m a —2m e )Nc 2 4. 一个氘核（H 21）与一个氚核（H 31）发生聚变，产生一个中子和一个新核，并出现质 量亏损.聚变过程中（B ） A.吸收能量，生成的新核是e H 42 B.放出能量，生成的新核是e H 42 C.吸收能量，生成的新核是He 32 D.放出能量，生成的新核是He 32 5. 一个原来静止的原子核放出某种粒子后，在磁场中形成如图所示 的轨迹，原子核放出的粒子可能是（A ） A.α粒子 B.β粒子 C.γ粒子 D.中子 6. 原来静止的原子核X A Z ，质量为1m ，处在区域足够大的匀强磁场中，经α衰变变成质 量为2m 的原子核Y ，α粒子的质量为3m ，已测得α粒子的速度垂直磁场B ，且动能为0E .假设原子核X 衰变时释放的核能全部转化为动能，则下列四个结论中，正确的是（D ） ①核Y 与α粒子在磁场中运动的周期之比为2 2-Z

原子与分子物理排名

070203 原子与分子物理 原子与分子物理是现代科学中发展最迅速、影响力最大的分支学科之一。本专业与材料科学、信息科学子学、生物学和化学等其它学科密切相关，最容易形成交叉学科。本专业的研究方向密切跟踪国际最前沿研包括：超快超强激光场与原子分子相互作用；分子结构与分子光谱学；分子反应动力学；立体化学动态学。 向包含当前几个热门研究课题：分子在飞秒强激光场中解离与电离；生物分子结构及性质；反应物和产物分与取向；量子波包动力学；发光材料的分子结构；分子电子学等等。 本专业硕士点有教授1人。硕士点的挂靠单位为物理系原子与分子物理研究室。 排名学校名称等级 1 清华大学A+ 2 四川大学 A 3 吉林大学 A 4 中国科学技术大学 A 5 大连理工大学 A 四川大学：http:https://www.wendangku.net/doc/ce9957002.html,/NewsSpecialDetailsInfo.aspx?SID=15289 吉林大学：http:https://www.wendangku.net/doc/ce9957002.html,/NewsSpecialDetailsInfo.aspx?SID=5595 中国科学技术大学：http:https://www.wendangku.net/doc/ce9957002.html,/NewsSpecialDetailsInfo.aspx?SID=6433 大连理工大学：http:https://www.wendangku.net/doc/ce9957002.html,/NewsSpecialDetailsInfo.aspx?SID=4394 有该专业的部分院校分数一览（A+、A、B+、B各选部分代表院校）。 2008年录取分数线：

中国科学院--武汉物理与数学研究所-- 原子与分子物理 河北大学--物理学院-- 原子与分子物理 山西大学--物理电子工程学院-- 原子与分子物理 山西师范大学--物理与信息工程学院-- 原子与分子物理 山西师范大学--化学与材料科学学院-- 原子与分子物理 大连理工大学--物理与光电工程学院-- 原子与分子物理 东北大学--理学院-- 原子与分子物理 辽宁大学--物理系-- 原子与分子物理 辽宁师范大学--物理与电子技术学院-- 原子与分子物理 吉林大学--原子与分子物理研究所-- 原子与分子物理 长春理工大学--理学院-- 原子与分子物理 哈尔滨工业大学--理学院-- 原子与分子物理 中国科学技术大学--理学院-- 原子与分子物理 复旦大学--现代物理所-- 原子与分子物理 复旦大学--信息科学与工程学院-- 原子与分子物理 哈尔滨师范大学--理化学院-- 原子与分子物理 上海交通大学--理学院（物理系）-- 原子与分子物理 安徽大学--物理与材料科学学院-- 原子与分子物理 广西师范大学--物理与信息工程学院-- 原子与分子物理 河南大学--物理与电子学院-- 原子与分子物理 河南师范大学--物理与信息工程学院-- 原子与分子物理 湖南师范大学--物理与信息科学学院-- 原子与分子物理 湘潭大学--材料与光电物理学院-- 原子与分子物理 中南大学--物理科学与技术学院（物理学院）-- 原子与分子物理鲁东大学--物理与电子工程学院-- 原子与分子物理 曲阜师范大学--物理工程学院-- 原子与分子物理 山东大学--物理与微电子学院-- 原子与分子物理 山东师范大学--物理与电子科学学院-- 原子与分子物理 四川大学--物理科学与技术学院-- 原子与分子物理 四川大学--原子与分子物理研究所-- 原子与分子物理 四川师范大学--电子工程学院-- 原子与分子物理 重庆大学--数理学院-- 原子与分子物理

物理习题

1. 温度、压强相同的氦气和氧气，它们分子的平均动能 ε 和平均平动动能 w 有如下关系：[ C ] (A) ε和w 都相等 (B) ε相等，而w 不相等 (C) w 相等，而ε不相等 (D) ε和w 都不相等。 解：根据平均平动动能：kT 2 3=?， 平均动能：kT 2i =ε，对于双原子分子kT 25 =ε 对于单原子分子kT 2 3 =ε所以2 O He ??=，2 O He εε≠，答案为C 。 2. 1mol 刚性双原子分子理想气体，当温度为T 时，其内能为： [ D ] (A)RT 23 (B)KT 23 (C)RT 25 (D)KT 25 (式中R 为摩尔气体常数，K 为玻耳兹曼常数)。 解： mol 1刚性双原子分子理想气体，当温度为T 时，其内能为RT 2 5 3. 在标准状态下，若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比V 1 / V 2=1 / 2 ，则其内能之比E 1 / E 2为： (A) 3 / 10 (B) 1 / 2 (C) 5 / 6 (D) 5 / 3 ［ C ］P RT M m V =, RT i M m E 2 = 4. 水蒸气分解成同温度的氢气和氧气，内能增加了百分之几(不计振动自由度和化学能)？ (A) 66.7％ (B) 50％ (C) 25％ (D) 0 ［ C ］ 222.21O H O H +→ , RT E 361=, RT RT RT E 4 15 2521252=?+=, RT E E E 4 3 12=-=?, 411=?E E 5. 一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们 (A) 温度相同、压强相同 (B) 温度、压强都不相同 (C) 温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强 (D) 温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强 【C 】

超快强激光驱动的原子分子电离

超快过程专题 摘要强场电离是超快强激光与物质相互作用时发生的基本物理过程。强场驱动 原子分子的电离电子动力学过程发生在一个光学振荡周期以内，是在阿秒时间尺度上研究电子超快动力学的典范。不仅如此，强场驱动下的超短电子束还为探测原子分子的结构及其超快动力学提供了重要的技术手段。文章首先简要阐述了超快强光场中原子分子电离的基本物理图像，在此基础上，介绍了近年来基于强场电离电子开展的超快过程研究的几个例子，最后简要讨论了强场电离研究的未来可能发展方向。 关键词 超快强激光，原子分子，电离，超快过程 Abstract Ionization is a fundamental process during the interaction of matter with an ul- trafast intense laser field.The ionization dynamics of atoms and molecules driven by an intense field proceed on a sub-laser-cycle time scale and represent a prototype in exploring attosecond elec-tron dynamics.Moreover,the ultrashort electron bunches produced by the intense laser field can be exploited for measurements of atomic and molecular structure and their ultrafast dynamics.In this review we first briefly introduce the fundamental physics behind intense field ionization;next we discuss a few examples of ultrafast measurements based on the intense field ionized electrons;fi-nally we discuss the prospects of research on intense field ionization. Keywords ultrafast intense laser,atoms and molecules,ionization,ultrafast processes *国家重点基础研究发展计划(批准号：2013CB922201)及国家自然科学基金(重点)(批准号：11334009)资助项目 1引言 作为探索微观物质世界规律的重要手段，光 与物质相互作用一直是物理学的研究前沿。其中的一个著名范例是光电效应的研究。从1887年赫兹首次实验发现到1905年爱因斯坦提出光量子理论对其进行正确解释，光电效应研究对量子理论 的发展及波粒二象性假设的提出起到了关键性的作用。 近代光与物质相互作用研究直接受益于激光的发明和发展。上世纪80年代诞生并发展起来的飞秒激光技术为人类探索微观物质运动规律提供了前所未有的强有力工具。相比传统光源，飞秒激光具有持续时间短、峰值功率高等特点，使人类得以在极短时间尺度内研究自然界的各种超快动力学过程。上世纪80年代中期，美国加州理工

3-5原子物理练习题(含参考答案)

物理3-5：原子物理练习题 一、光电效应，波粒二象性 1．以下说法中正确的是（） A．伽利略利用斜面“冲淡”时间，巧妙地研究自由落体规律 B．法拉第首先用电场线形象地描述电场 C．光电效应中，光电子的最大初动能与入射光频率成正比 D．太阳内发生的核反应方程是U+n→Ba+Kr+3n 2．用图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转．而用另一频率的 单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么（） A．a光的波长一定大于b光的波长 B．增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转 C．用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到c D．只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大 3、（2015高考一卷真题，多选题）现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是。 A.保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大 B. 入射光的频率变高，饱和光电流变大 C. 入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大 D.保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生 E.遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关 4（2016海南17）（多选题）.下列说法正确的是_________。 A．爱因斯坦在光的粒子性的基础上，建立了光电效应方程 B．康普顿效应表明光子只具有能量，不具有动量 C．波尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律 D．卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型 E．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长 5.如图所示是光电管使用的原理图．当频率为ν0的可见光照射至阴极K上时，电流表中有电流通过，则() A．若将滑动触头P移到A端时，电流表中一定没有电流通过 B．若将滑动触头P逐渐由图示位置移向B端时，电流表示数一定增大 C．若用紫外线照射阴极K时，电流表中一定有电流通过 D．若用红外线照射阴极K时，电流表中一定有电流通过 6.（多选题）光电效应的实验结论是：对于某种金属() A．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应 B．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应 C．超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小 D．超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大

2020年复习必做【模拟试题】高考物理试题分类汇编原子物理学复习专用试卷

高中物理学习材料 （精心收集**整理制作） 2010年高考物理试题分类汇编——原子物理学 （全国卷1）14．原子核23892U 经放射性衰变①变为原子核23490Th ， 继而经放射性衰变②变为原子核 23491 Pa ，再经放射性衰变③变为原子核23492U 。放射性衰变 ①、②和③依次为 A ．α衰变、β衰变和β衰变 B ．β衰变、β衰变和α衰变 C ．β衰变、α衰变和β衰变 D ．α衰变、β衰变和α衰变 【答案】A 【解析】 Th U 23490238 92 ?→?① ,质量数少4,电荷数少2,说明①为α衰变. Pa Th 2349123490 ?→?② ,质子 数加1,说明②为β衰变,中子转化成质子. U Pa 23492234 91 ?→?③ ,质子数加1,说明③为β衰变,中子转化 成质子. 【命题意图与考点定位】主要考查根据原子核的衰变反应方程，应用质量数与电荷数的守恒分析解决。 （全国卷2）14. 原子核A Z X 与氘核2 1H 反应生成一个α粒子和一个质子。由此可知 A ．A=2，Z=1 B. A=2，Z=2 C. A=3，Z=3 D. A=3，Z=2 【答案】D 【解析】H He H X A Z 1 14 22 1+→+，应用质量数与电荷数的守恒121,142+=++=+Z A ，解得 2,3==Z A ，答案D 。 【命题意图与考点定位】主要考查根据原子核的聚变反应方程，应用质量数与电荷数的守恒分析解决。 （新课标卷）34.[物理——选修3-5]

(1)(5分)用频率为0v 的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为123v v v 、、的三条谱线，且321v v v ＞＞，则_______.(填入正确选项前的字母) A 、01v v ＜ B 、321v v v =+ C 、0123v v v v =++ D 、123 111 v v v =+ 答案：B 解析：大量氢原子跃迁时只有三个频率的光谱，这说明是从n=3能级向低能级跃迁，根据能量守恒有，123νννh h h +=，解得：321v v v =+，选项B 正确。 （北京卷）13．属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中， Ａ．真空中光速不变 Ｂ．时间间隔具有相对性 Ｃ．物体的质量不变 Ｄ．物体的能量与质量成正比 答案：A （北京卷）15．太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少。太阳每秒钟辐射出的能量约为４×1026Ｊ，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近 Ａ．1036Kg Ｂ．1018 Kg Ｃ．1013 Kg Ｄ．109 Kg 答案：D 【解析】根据爱因斯坦的只能方程，269 216 410 4.410910 E m kg c ???===??，D 正确。 （上海物理）1．卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是 （A ）α粒子的散射实验 （B ）对阴极射线的研究 （C ） 天然放射性现象的发现 （D ）质子的发现 答案：A 解析：卢瑟福根据α粒子的散射实验结果，提出了院子的核式结构模型：原子核聚集了院子的全部正电荷和几乎全部质量，电子在核外绕核运转。 本题考查原子的核式结构的建立。 难度：易。 （上海物理）4.现已建成的核电站的能量来自于 （A ）天然放射性元素衰变放出的能量 （B ）人工放射性同位素放出的的能量 （C ）重核裂变放出的能量 （D ）化学反应放出的能量

原子物理学第一章习题参考答案

第一章习题参考答案 速度为v的非相对论的α粒子与一静止的自由电子相碰撞，试证明：α粒子的最大偏离角-4 约为10rad. 要点分析：碰撞应考虑入射粒子和电子方向改变，并不是像教材中的入射粒子与靶核的碰撞(靶核不动)，注意这里电子要动. 证明：设α粒子的质量为M α，碰撞前速度为V，沿X方向入射；碰撞后，速度为V'，沿θ方向散射.电子质量用m e表示，碰撞前静止在坐标原点O处，碰撞后以速度v沿φ方向反冲.α粒子-电子系统在此过程中能量与动量均应守恒，有： （1） （3） （2） 作运算：（2）×sinθ±(3)×cosθ，得 （4） （5） 再将（4）、（5）二式与（1）式联立，消去Ｖ’与V， 化简上式，得 （６） 若记，可将（６）式改写为 （７）

视θ为φ的函数θ（φ），对（7）式求θ的极值，有 令，则sin2(θ+φ)-sin2φ=0 即2cos(θ+2φ)sinθ=0 （1）若sinθ=0则θ=0（极小）（8） （2）若cos(θ+2φ)=0则θ=90o-2φ（9） 将（9）式代入（7）式，有 由此可得 θ≈10弧度（极大）此题得证. （1）动能为的α粒子被金核以90°散射时，它的瞄准距离（碰撞参数）为多大（2）如果金箔厚μm，则入射α粒子束以大于90°散射（称为背散射）的粒子数是全部入射粒子的百分之几 解：（1）依和金的原子序数Z 2=79 -4 答：散射角为90o所对所对应的瞄准距离为. (2)要点分析：第二问解的要点是注意将大于90°的散射全部积分出来.90°～180°范围的积分，关键要知道n，问题不知道nA，但可从密度与原子量关系找出注意推导出n值.，其他值从书中参考列表中找. 从书后物质密度表和原子量表中查出Z Au=79，A Au=197，ρ Au=×10kg/m

《普通物理教程》试卷A卷(含答案)

苏州农业职业技术学院宿豫职教中心函授站 《普通物理教程》试卷 姓名学号得分 一、填空题（每空2分，共30分） 1.对于单原子分子，其自由度数i= ；对于刚性双原子分子，其自由度数i= 。答案：3, 5 2.玻尔兹曼能量分布律告诉我们，按照统计分布，分子总是优先占据能量的状态。即能量较高时分子数较少，能量较低时分子数较多。答案：低 3.分子的平均碰撞频率总是与单位体积中的分子数、分子的算术平均速度及分子直径的平方成。答案：正比 4.在容积为10-2m3的容器中，装有质量为100g的气体，若气体的方均根速率为200m/s ，则气体的压强为Pa。答案：1.33×105 5.定体摩尔热容是指在体积不变的条件下，使1mol某种气体的温度升高1K时所需的。答案：热量 6.卡诺循环的效率仅取决于两恒温热源的，卡诺循环的效率不可能等于1。答案：温度 7.增加原理内容是：在孤立系统中进行的自发过程，总是沿熵的方向进行。答案：不减小 8.由于声源与观察者的相对运动，造成接收频率发生变化的现象，称为。答案：多普勒效应 9.机械波的形成需要有两个基本条件：一是要有，二是要有。答案：波源，传播振动的物质 10.两列相干平面简谐波振幅都是4cm，两波源相距30cm，相位差为π，在波源连线的中垂线上任意一点P，两列波叠加后的合振幅为。答案：0 11.杨氏双缝干涉的明暗条纹是分布的。答案：等距离 12.光有偏振现象，证实光是波。答案：横 13.若光子的波长为λ，则其能量子为。 答案：hc/λ

二、选择题（每题3分，共30分） 1.已知某理想气体的压强为p ，体积为V ，温度为T ，气体的摩尔质量为M ，k 为玻尔兹曼常量，R 为摩尔气体常量，则该理想气体的密度为（ ） A. M/V B. pM/(RT) C. pM/(kT) D. p/(RT) 分析与解：由理想气体状态方程PV=mRT/M 知，密度为m/V=PM/(RT)。故答案为B 。 2.压强为p ，体积为V 的氦气（He ，视为理想气体）的内能为（ ） A. 3pV/2 B. 5pV/2 C. pV/2 D. 3pV 分析与解：由理想气体的内能E=iυRT/2，且氦气的自由度为i=3。根据理想气体状态方程PV=υRT ，所以E=3pV/2。故答案为A 。 3.两容器内分别盛有氢气和氧气，若它们的温度和压强分别相等，但体积不同，则下列量相同的是：①单位体积内的分子数；②单位体积的质量；③单位体积的内能。其中正确的是（ ） A. ①② B. ②③ C. ①③ D. ①②③ 分析与解：由理想气体的温度公式： ，知单位体积的内能相等；又由理想气体的压强公式： ，，知单位体积的分子数相等。故答案为C 。 4.一定量理想气体，从状态A 开始，分别经历等压、等温、绝热三种过程（AB 、AC 、AD ），其容积由V1都膨胀到2V1，其中（ ） A.气体内能增加的是等压过程，气体内能减少的是等温过程。 B.气体内能增加的是绝热过程，气体内能减少的是等压过程。 C.气体内能增加的是等压过程，气体内能减少的是绝热过程。 D.气体内能增加的是绝热过程，气体内能减少的是等温过程。 分析与解：一定量的气体（υR=mR/M 一定），由气体状态方程PV=mRT/M 知，等压过程，内能增加；等温过程，内能不变；绝热过程，内能减少。故答案为C 。 5.设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n 倍，则理想气体在一次看过循环中，传给低温热源的热量是从高温热源吸收的热量的（ ） A. n 倍 B. n-1倍 C.1/n 倍 D.（n+1）/n 倍 分析与解：效率η=（Q 1-Q 2）/Q 1=1-Q 2/Q 1，且卡诺循环有η=1-T 2/T 1=1-1/n,所以Q 2/Q 1=1/n 。故答案为C 。 k w T 32=

物理学一级学科博士研究生培养方案

物理学一级学科博士研究生培养方案 (专业代码：070200) 一、培养目标 培养社会主义建设事业需要的，适应面向现代化、面向世界、面向未来的高级专门人才。基本要求是： 1.掌握辩证唯物主义和历史唯物主义的基本原理，树立科学的世界观与方法论。 2.系统掌握理论物理专业的基本理论和专门知识；了解本学科国际、国内前沿研究课题的发展动态；掌握从事本专业科学研究的基本方法和技能，具有独立地、创造性地开展科学研究工作的能力，能够在研究工作上做出创造性的成果；具备从事高等学校本科、研究生教学工作的能力。 3.熟练地掌握一门外国语，并具有一定的国际学术交流能力。 4.具有严谨的科研作风，良好的合作精神和较强的交流能力。 5.身心健康。 二、培养年限 全日制攻读博士学位的研究生培养年限一般为3年，硕博连读研究生的培养年限一般为5年，非全日制攻读博士学位的研究生培养年限一般不超过6年。特殊情况下，经有关审批程序批准，全日制攻读博士学位的研究生和硕博连读的研究生的培养年限最长可延至6年。 三、研究方向 （1）粒子物理理论；（2）高能对撞机实验的物理分析；（3）原子分子物理；（4）凝聚态物理；（5）光学；（6）数学物理；（7）新能源材料与技术。 四、培养方式 博士生的培养实行博士生导师负责制。可根据培养工作的需要确定副导师和协助指导教师。为有利于在博士研究生培养中博采众长，提倡对同一研究方向的博士研究生成立培养指导小组，对培养中的重要环节和博士学位论文中的重要学术问题进行集体讨论。博士研究生指导小组名单在学院备案。 博士研究生入学后2个月内，导师应根据培养方案的要求和学生的个人特点拟定博士研究生的个人培养计划。培养计划要对博士研究生的课程学习、文献阅读、学术活动、科学研究工作等项的要求和进度做出计划与时间安排。培养计划可在执行中逐

十年高考(2010-2019年)之高三物理真题精选分类汇编专题18-原子物理(解析版)

专题18 、原子物理 （2010-2019） 题型一、光电效应 1.（2019北京）光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流。表中给出了6次实验的结果。 由表中数据得出的论断中不正确的是（ ） A. 两组实验采用了不同频率的入射光 B. 两组实验所用的金属板材质不同 C. 若入射光子的能量为5.0 eV ，逸出光电子的最大动能为1.9 eV D. 若入射光子的能量为5.0 eV ，相对光强越强，光电流越大 【答案】B 【解析】：本题可以结合爱因斯坦光电效应方程比较比较两次实验时的逸出功和光电流与光强的关系来处理，表格显示两组中入射光的能量不同，结合公式υh E =可知，由题表格中数据可知，两组实验所用的入射光的能量不同，故入射光的频率不同，由公式0W h E k -=υ可知，k E h W -=υ0代入相关参数得 eV W 1.30=,说明两种材料的逸出功相等，故B 选项错误，结合爱因斯坦光电效应方程：0W h E k -=υ， 当eV h E 5.0==υ时，代入eV W 1.30=时，得eV E K 9.1=,故C 选项正确，由图表可知增大入射光的光强，光电流增大故D 选项正确。 2.如图为a 、b 、c 三种光在同一光电效应装置中测得的光电流和电压的关系。由a 、b 、c 组成的复色光通过三棱镜时，下述光路图中正确的是（ ）

【答案】：C 【解析】由光电效应的方程k E hv W =-，动能定理k eU E =，两式联立可得hv W U e e = -，故截止电压越大说明光的频率越大，则有三种光的频率b c a v v v >>，则可知三种光的折射率的关系为b c a n n n >>，因此光穿过三棱镜时b 光偏折最大，c 光次之，a 光最小，故选C ，ABD 错误。 3.（2018全国2）用波长为300 nm 的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28?10-19 J 。已知普朗克常量为6.63?10-34 J·s ，真空中的光速为3.00?108 m·s -1，能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为（ ） A ．1?1014 Hz B ．8?1014 Hz C ．2?1015 Hz D ．8?1015 Hz 【答案】：B 【解析】：根据爱因斯坦光电效应方程：0W h E k -=υ,当0=k E 时对应入射光的频率即为发生光电效应的 最小单色光频率，即h W 0 = υ，当用波长为300nm 的光照射锌板时，表表面的最大出动能为1.28?10-19 J 。结合爱因斯坦光电效应方程0W h E k -=υ，λ υc =代入相关参数得0W =5.3×10-20 ,从而求得：14 108?=υ。 4.（2016·全国2）现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是( ) A ．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大 B ．入射光的频率变高，饱和光电流变大 C ．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大 D ．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生 【解析】： 产生光电效应时，光的强度越大，单位时间内逸出的光电子数越多，饱和光电流越大，说法A 正确。饱和光电流大小与入射光的频率无关，说法B 错误。光电子的最大初动能随入射光频率的增加而增加，与入射光的强度无关，说法C 正确。减小入射光的频率，如低于极限频率，则不能发生光电效应，没

高分子物理习题 答案

高分子物理部分复习题 构象;由于单键（σ键）的内旋转，而产生的分子在空间的不同形态。它是不稳定的，分子热运动即能使其构象发生改变 构型;分子中由化学键所固定的原子在空间的排列。稳定的，要改变构型必需经化学键的断裂、重组 柔顺性;高聚物卷曲成无规的线团成团的特性 等同周期、高聚物分子中与主链中心轴平行的方向为晶胞的主轴，其重复的周期 假塑性流体、无屈服应力,并具有粘度随剪切速率增加而减小的流动特性的流体 取向;高分子链在特定的情况下，沿特定方向的择优平行排列，聚合物呈各向异性特征。 熵弹性、聚合物（在Tg以上）处于高弹态时所表现出的独特的力学性质 粘弹性；外力作用，高分子变形行为有液体粘性和固体弹性的双重性质，力学质随时间变化的特性 玻尔兹曼叠加、认为聚合物在某一时刻的弛豫特性是其在该时刻之前已经历的所有弛豫过程所产生结果的线性加和的理论原理 球晶、球晶是由一个晶核开始，以相同的速度同时向空间各方向放射生长形成高温时，晶核少，球晶大 应力损坏（内耗）、聚合物在交变应力作用下产生滞后现象，而使机械能转变为热能的现象 应力松弛、恒温恒应变下，材料的内应变随时间的延长而衰减的现象。 蠕变、恒温、恒负荷下，高聚物材料的形变随时间的延长逐渐增加的现象 玻璃化转变温度Tg：玻璃态向高弹态转变的温度，链段开始运动或冻结的温度。挤出膨大现象、高分子熔体被强迫挤出口模时，挤出物尺寸大于口模尺寸，截面形状也发生变化的现象 时温等效原理、对于同一个松驰过程，既可以在低温下较长观察时间（外力作用时间）观察到，也可以在高温下较短观察时间（外力作用时间）观察出来。 杂链高分子、主链除碳原子以外，还有其他原子，如：氧、氮、硫等存在，同样以共价键相连接 元素有机高分子、主链含Si、P、Se、Al、Ti等，但不含碳原子的高分子 键接结构、结构单元在高分子链中的联结方式 旋光异构、具有四个不同取代基的C原子在空间有两种可能的互不重叠的排列方式，成为互为镜像的两种异构体，并表现出不同的旋光性 均相成核、处于无定型的高分子链由于热涨落而形成晶核的过程 异相成核、是指高分子链被吸附在固体杂质表面而形成晶核的过程。Weissenberg爬杆效应当插入其中的圆棒旋转时，没有因惯性作用而甩向容器壁附近，反而环绕在旋转棒附近，出现沿棒向上爬的“爬杆”现象。 强迫高弹形变对于非晶聚合物，当环境温度处于Tb＜T ＜Tg时，虽然材料处于 玻璃态，链段冻结，但在恰当速率下拉伸，材料仍能发生百分之几百的大变形 冷拉伸；环境温度低于熔点时虽然晶区尚未熔融，材料也发生了很大拉伸变形 溶度参数；单位体积的内聚能称为内聚物密度平方根 介电损耗;电介质在交变电场中极化时，会因极化方向的变化而损耗部分能量和发热，称介电损耗。 聚合物的极化:聚合物在一定条件下发生两极分化，性质偏离的现象 二、填空题

高考原子物理历年真题汇编修订版

高考原子物理历年真题 汇编修订版 IBMT standardization office【IBMT5AB-IBMT08-IBMT2C-ZZT18】

选修3—5 波粒二象性 1、（2011新课标卷35题（1））在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为 λ0，该金属的逸出功为______。若用波长为λ（λ<λ0）单色光做实验，则其截止电压为______。已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e ，c 和h 。 7答案: hc/λ0 00hc e λλ λλ - 6 . （2010天津理综物理）用同一光电管研究a 、b 两种单色光产生的光电效应，得到光电流I 与光电管两极间所加电压U 的关系如图。则这两种光 A.照射该光电管时a 光使其逸出的光电子最大初动能大 B.从同种玻璃射入空气发生全反射时，a 光的临界角大 C.通过同一装置发生双缝干涉，a 光的相邻条纹间距大 D.通过同一玻璃三棱镜时，a 光的偏折程度大 【答案】BC 4．（2012·上海物理）根据爱因斯坦的“光子说”可知 （ B ） （A ）“光子说”本质就是牛顿的“微粒说” （B ）光的波长越大，光子的能量越小

（C）一束单色光的能量可以连续变化 （D）只有光子数很多时，光才具有粒子性 3. （2011广东理综卷第18题）光电效应实验中，下列表述正确的是CD A.光照时间越长光电流越大 B.入射光足够强就可以有光电流 C.遏止电压与入射光的频率有关 D.入射光频率大于极限频率才能产生光电子 1．（2012·上海物理）在光电效应实验中，用单色光照时某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的（） （A）频率（B）强度（C）照射时间 （D）光子数目 2.（2011江苏物理）下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射规律的是(A) 例5、03上海15.（5分）在右图所示的光电管的实验中，发现用一定频率的A单色光照射光电管式，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的B单色光照射时不发生光电效应，那么（A C） A.A光的频率大于B光的频率 B.B光的频率大于A光的频率

原子分子物理前沿专题

目录 摘要 (2) 1 原子论发展史与主要内容 (2) 2 原子分子学说的建立与发展 (3) 3 古代原子论的发展过程和主要内容 (4) 4 原子论哲学的产生与发展 (5) 4.1原子论哲学的理论准备 (6) 4.1.1 恩培多克勒 (6) 4.1.2 阿那克萨哥拉 (7) 4.2 原子论哲学 (8) 5 近代史——道尔顿在《化学哲学新体系》中描述的原子 (9) 6 发展史 (11) 6.1 道尔顿的原子模型 (11) 6.2 葡萄干布丁模型（枣核模型） (11) 6.3 行星模型 (12) 6.4 玻尔的原子模型 (12) 6.5 现代量子力学模型 (12)

浅谈原子论的发展 [摘要] 本文主要由六个部分组成。第一个部分由说明原子论发展史与主要内容。第二个部分主要介绍原子分子学说的建立与发展。第三个部分阐述了古代原子论的发展过程和主要内容。第四部分主要论述了原子论哲学的产生与发展。第五部分阐述了道尔顿在《化学哲学新体系》中描述的原子，最后一部分概括了原子论近现代发展史。 1 原子论发展史与主要内容 化学是以物质为研究对象，以阐明物质的结构及其变化规律为己任，所以，“物质是什么构成的？”是化学的基本问题也是核心问题。然而，从上古代的德谟克利特（公元前460～前370年）到17世纪的波义耳（1627～1691年），上下2000多年，尚未做出完全正确的回答。 到了17世纪的1661年，波义耳以化学实验为基础建立这样的元素论：那些不能用化学方法再分解的简单物质是元素。即西方的“土、气、水、火”四元素物质组成观。这种物质观已接近原子论，但还不是科学的原子论。因为，他当时称之为元素的物质，今天看来只是单质，而不是原子。 随着科学实验的深入、技术的进步、一代又一代科学家的努力，人们对物质的认识渐渐地明确起来，并发生了认识上的飞跃，产生了科学的原子论，完成这一“飞跃”的代表人物就是英国科学家道尔顿，那已经是19世纪初的事情了（1803年）。 由于原子的概念是化学的基石，是化学的灵魂，这个问题一旦解决，必然促进化学学科极大的发展。事实正是如此：从科学原子论提出，到19世纪中期，已发现的化学元素就有60多种，证明了原子论的指导作用。从此，化学进入蓬勃发展的新阶段，同时也揭开了物质结构理论的序幕，已能从微观物质结构的角度去揭示宏观化学现象的本质。使化学发展到由材料的堆积至材料的整理，并使其条理化的新时期。

原子物理学期末考试试卷(E)参考答案

《原子物理学》期末考试试卷（E）参考答案 (共100分) 一．填空题(每小题3分，共21分) 1．7.16?10-3 ----(3分) 2．（1s2s）3S1（前面的组态可以不写）（1分）； ?S=0（或?L=±1，或∑ i i l=奇?∑ i i l=偶）（1分）； 亚稳（1分）。 ----(3分) 3．4；1；0,1,2 ；4；1,0；2,1。 ----(3分) 4．0.013nm (2分) , 8.8?106m?s-1(3分)。 ----(3分) 5．密立根（2分）；电荷（1分）。 ----(3分) 6．氦核 2 4He；高速的电子；光子(波长很短的电磁波)。(各1分) ----(3分) 7．R aE =α32 ----(3分) 二．选择题(每小题3分, 共有27分) 1.D ----(3分) 2.C ----(3分) 3.D ----(3分) 4.C ----(3分) 5.A ----(3分) 6.D 提示： 钠原子589.0nm谱线在弱磁场下发生反常塞曼效应，其谱线不分裂为等间距的三条谱线，故这只可能是在强磁场中的帕邢—巴克效应。 ----(3分) 7.C ----(3分) 8.B ----(3分) 9.D ----(3分)

三．计算题(共5题, 共52分 ) 1．解： 氢原子处在基态时的朗德因子g =2,氢原子在不均匀磁场中受力为 z B z B z B Mg Z B f Z d d d d 221d d d d B B B μμμμ±=?±=-== (3分) 由 f =ma 得 a m B Z =±?μB d d 故原子束离开磁场时两束分量间的间隔为 s at m B Z d v =?=??? ? ? ?212 22 μB d d (2分) 式中的v 以氢原子在400K 时的最可几速率代之 m kT v 3= )m (56.010400 1038.131010927.03d d 3d d 232 232B 2 B =??????=?=??= --kT d z B kT md z B m s μμ (3分) 由于l =0, 所以氢原子的磁矩就是电子的自旋磁矩（核磁矩很小，在此可忽略）， 故基态氢原子在不均匀磁场中发生偏转正好说明电子自旋磁矩的存在。 (2分) ----(10分) 2．解：由瞄准距离公式：b = 22a ctg θ及a = 2 1204z z e E πε得： b = 20012*79 **30246e ctg MeV πε= 3.284*10-5nm. (5分) 22 22 ()()(cot )22 (60)cot 30 3:1(90)cot 45 a N Nnt Nnt b Nnt N N θ σθπθπ?=?==?==? (5分) 3．对于Al 原子基态是2P 1/2：L= 1，S = 1/2，J = 1/2 (1分) 它的轨道角动量大小： L = = (3分) 它的自旋角动量大小： S = = 2 (3分) 它的总角动量大小： J = = 2 (3分) 4．（1）铍原子基态的电子组态是2s2s ，按L －S 耦合可形成的原子态： 对于 2s2s 态，根据泡利原理，1l = 0，2l = 0，S = 0 则J = 0形成的原子态：10S ； (3分) （2）当电子组态为2s2p 时：1l = 0，2l = 1，S = 0，1 S = 0， 则J = 1，原子组态为：11P ； S = 1， 则J = 0，1，2，原子组态为：30P ，31P ，32P ； (3分) （3）当电子组态为2s3s 时，1l = 0，2l = 0，S = 0，1 则J = 0，1，原子组态为：10S ，31S 。 (3分) 从这些原子态向低能态跃迁时，可以产生5条光谱线。 (3分)