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《原子物理學(xué)》經(jīng)典題
一、簡答題【每題滿分15分，滿分合計60分】
1、簡述原子的樣子（結(jié)構(gòu)、大小、質(zhì)量）。
答：（1）a粒子散射的實驗與理論充分證明了原子具有核式結(jié)構(gòu)：原子具有一個集中了原子絕大部分質(zhì)量和所有正電荷但尺度較小的中心體——原子核，原子核所帶正電的數(shù)值是原子序數(shù)乘單位正電荷，原子核周圍散布著帶負(fù)電的電子?！?分】
(2)原子半徑：10-10米?！?分】
(3)原子核半徑：10-15米?！?分】
(4)原子質(zhì)量：10-27千克。【2分】
2、簡述氫原子光譜的特征和實驗規(guī)律。
答：(1)氫原子光譜是線狀分離譜，譜線分為賴曼
2、線系（紫外光區(qū)）、巴爾末線系（可見光區(qū)）、帕邢線系（近紅外光區(qū)）、布喇開線系（中紅外光區(qū)）、普豐德線系（遠(yuǎn)紅外光區(qū)）五個線系?！?分】
（2）氫原子光譜的每一條譜線的波數(shù)都可以表達(dá)為：
【4分】
氫原子光譜的每一條譜線的波數(shù)都可以表達(dá)為兩光譜項之差： ——里茲并合原理。
其中， （n為正整數(shù)）【4分】
【備注：照抄課本P26頁的（1）、（2）、（3）條而且抄全的得9分】
3、簡述玻爾理論對氫原子光譜實驗規(guī)律的解釋。
答：（1）玻爾理論的三個基本假設(shè)：定態(tài)假設(shè)、頻率假設(shè)
3、、量子化假設(shè)?！?分】
（2）將氫原子的庫侖作用力和勢能表達(dá)式聯(lián)立玻爾理論的角動量量子化和頻率假設(shè)，可得：
【4分】
【4分】
和氫原子光譜實驗規(guī)律吻合?！?分】
二、計算題【滿分合計40分】
1、試由氫原子的里德伯常數(shù)計算基態(tài)氫原子的電離電勢和第一激發(fā)電勢。【本題滿分16分】
解：電離能為，【4分】
氫原子的能級公式，【2分】
代入，得：=13.6eV?！?分】
故得電離電勢：V?！?分】
4、
第一激發(fā)能：
eV，【4分】
故第一激發(fā)電勢：V?！?分】
2、用能量為12.5電子伏特的電子去激發(fā)基態(tài)氫原子，問受激發(fā)的氫原子向低能級躍遷時，會出現(xiàn)那些波長的光譜線？【本題滿分24分】
解：把氫原子從基態(tài)激發(fā)到n=2,3,4……等能級上去所需要的能量是：
其中eV?！?分】
eV【2分】
eV【2分】
eV【2分】
其中小于12.5eV，大于12.5eV?？梢姡哂?2.5eV能量的電子不足以把基態(tài)氫原子激發(fā)到的能級上去，所以只能出現(xiàn)的能級間的躍遷。根據(jù)里德堡公式，躍遷時可能發(fā)出的光譜線的波長為（）：
【5分】
【3分】
【3分】
【3分】
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《原子物理學(xué)》經(jīng)典例題及答案(共3頁)
