【精选】原子物理学第2章习题.ppt

1.计算氢原子的第一玻尔轨道上电子绕核转动的频率、线速度和加速度绕核转动频率2.试由氢原子的里德伯常数计算基态氢原子的电离电势和第一激发电势3.用能量为12.5eV的电子去激发基态氢原子。问受激发的氢原子向低能级跃迁时会出现哪些波长的光谱线？可得会出现的光谱波长4.估算一次电离的He+、二次电离的Li++的第一波尔半径、电离电势、第一激发电势和赖曼系第一条谱线波长与氢原子的上述量之比第一激发电势5.试问二次电离的Li++从其第一激发态向基态跃迁时发出的光子能否使处于基态的一次电离的He+的电子电离？6.氢与其同位素氘（质量数为2）混在同一放电管中摄下两种原子的光谱线试问其巴尔末系的第一条（Hα）光谱线之间的波长差△λ有多大？已知氢的里德伯常数RH=1.0967758×107米-1氘的里德伯常数RD=1.0970742×107米-17.已知一对正负电子绕其共同的质心转动会暂时形成类似于氢原子结构的“电子偶数”。试计算“电子偶数”由第一激发态向基态跃迁发射光谱的波长λ为多少埃？8.试证明氢原子中的电子从n+1轨道跃迁到n轨道发射光子的频率Vn。当n>>1时光子频率即为电子绕第n玻尔轨道转动的频率当n很大时上式变为解：由Li电离成Li+离子需做功10.具有磁矩的原子在横向均匀磁场和横向非均匀磁场中运动时有什么不同？11.在史特恩-盖拉赫实验中处于基态的窄银原子束通过不均匀横向磁场磁场梯度为特斯拉/米磁极纵向范围L1=0.04米（习题图2.1）从磁极到屏距离L2=0.10米原子的速度v=5×102米/秒。在屏上两束分开的距离d=0.002米。试确定原子磁矩在磁场方向上投影z的大小（设磁场边缘的影响可忽略不计）在磁场中原子沿Z方向的偏转量为13.观察高真空玻璃管中由激发原子束所发光谱线的强度沿原子射线束的减弱情况可以测定各激发态的平均寿命。若已知原子束中原子速度v=103米/秒在沿粒子束方向上相距1.5毫米其共振光谱线强度减少到1/3.32。试计算这种原子在共振激发态的平均寿命