原子物理学各章节小结(1-4).ppt

原子物理学各章节小结;原子位形小结;三、库仑散射公式;1.4动能为1.0MeV的质子与静止钍原子〔Z=90)发生弹性碰撞时，偏转角为90度。试求这一质子对钍核的瞄准距离。;1.5一个5MeV的α粒子射向金原子核，瞄准距离b=260fm，试求散射角θ。;1.11假设用动能为7.7Mev的α粒子与铅〔Z=82〕的原子核发生正碰，求α粒子最接近原子核的距离。;玻尔氢原子理论小结;里兹并合原那么：氢光谱两谱线波数之和或差可以给出另一谱线的波数。;3、玻尔理论对氢原子〔类氢离子〕的处理结论;电子的速度;4、对应原理;5、量子力学处理结果;轨道磁量子数〔ml〕：表示轨道在空间的可能取向。;6、夫兰克-赫兹实验

结果说明：原子体系的内部能量是量子化的，原子能级确实存在。;例题:1、试计算一次电离的He+的第一玻尔轨道半径，电离电势，第一激发电势和赖曼系第一条谱线波长。;◆〔3〕第一激发电势：;例题2：处于基态的氢原子被外来单色光子激发后，发出巴耳末系中只有两条，试求这两条谱线的波长及外来光的频率。;■基态的氢原子吸收光子后激发到n=4的状态，其能量差正好是外来光子的能量;作业:1、试计算二次电离的Li++的第一玻尔轨道半径，电离电势，第一激发电势和赖曼系第一条谱线波长。;★〔3〕第一激发电势：;2.4假设氢原子中的电子从n轨道跃迁到m轨道时〔m=2〕，伴随辐射波长λ=4870埃的光子，计算n轨道的半径。;2.6用能量为10.2ev的电子轰击基态的氢原子,试确定此时氢原子所能发射的光子的波长;2.7氢原子在回到基态的过程中，先后放出波长为40510埃、4861埃和1216埃的光子，试确定原子初始状态的量子数。;2.9试计算氢原子的前四个能级，并按比例作出能级图，再确定可能的跃迁是哪些？属于哪个系？求波长最短的和最长的波长。;2.11人们做氢原子蒸汽的弗兰克—赫兹实验，假设电子的最大能量为12.5eV，氢光谱中哪些谱线可被看到？;量子力学初步小结;2、不确定关系;二、量子力学对微状态的描写方法——波函数;三、薛定谔方程;2、薛定谔方程表达了微观世界的因果律：统计规律。

3、由于薛定谔方程是线性微分方程，所以态叠加原理成立。;能量：;例题：用150伏特的电压加速电子??电子的德布罗意波长为多少？;例题2：计算以下粒子的德布罗意波。

1、质量为50克，速度为20米每秒的高尔夫球；

2、速度为2200米每秒的质子。;碱金属原子光谱小结;2、碱金属原子的能级;4、碱金属原子状态的描述;轨道磁量子数ml：决定了电子轨道的空间取向。〔2l+1〕个;总角动量量子数j：决定电子的轨道角动量与自旋角动量合成的总角动量。;〔2〕电子态和原子态符号;(3)原子的磁矩;4、碱金属原子光谱的精细结构;辐射跃迁选择定那么：;例题：Na原子共振线波长为5893埃，主线系的系限波长为2413埃，试求

〔1〕3S、3P的量子亏损。

〔2〕3S、3P的光谱项和能量。

〔3〕Na原子的电离电势和第一激发电势。;〔2〕由前面已有;例题：谱线3D→3P，假设考虑精细结构，画出全部可能的跃迁。;3.1对碱金属原子来说，什么是价电子？什么是原子实？碱金属原子光谱是如何产生的？在什么条件下谱项、谱系和氢原子类似。;3.3Na原子光谱主线系中第一条谱线波长为5890埃，第二条谱线波长为3302埃，该线系的极限波长为2413埃；第一辅线系的第一条谱线波长为8190埃，第二谱线波长为5680埃；第二辅线系的第一条谱线波长为11400埃，柏格曼系的第一条谱线波长为18460埃，求n=3、4的各能级值，画出能级图。;对Na原子一辅系

λ3=819nm，3D→3P

λ4=568nm，4D→3P;代入数值，由以上方程组可得各能级能量

E3S=-5.139eVE3P=-3.034eVE4S=-1.946eV

E3D=-1.52eVE4P=-1.384eVE4D=-0.851eV

E4F=-0.848eV;3.4什么叫光谱的双线结构？碱金属的光谱线是否每一根都由两局部组成？什么是双重能级？碱金属的能级都是双重吗？双重能级和光谱的双线结构由什么关系？如何用前者说明后者？;3.5为什么谱项的S项的精细结构总是单层的？试从电子自旋与轨道相互作用的物理概念说明。;3.7假设Li原子从4P状态向2S跃迁，能产生多少条被选择定那么允许的谱线〔不考虑精细结构〕。;3.8试计算原子态是以下值：

1、ml和Lz的可能值

2、L、S、J值。;3.9钠原子基态为3S态，将钠原子激发到4S态