原子物理量子力学主要知识点复习..doc

1.爱因斯坦关系是什么？什么是波粒二象性？ 答：爱因斯坦关系： 波粒二象性：光不仅具有波动性，而且还具有质量、动量、能量等粒子的内禀属性，就是说光具有波粒二象性。 2.α粒子散射与夫兰克-赫兹实验结果验证了什么？ 答：α粒子散射实验验证了原子的核式结构，夫兰克-赫兹实验验证了原子能量的量子化 3.波尔理论的内容是什么？波尔氢原子理论的局限性是什么？ 答：波尔理论： （1）原子能够而且只能够出于一系列分离的能量状态中，这些状态称为定态。出于定态时，原子不发生电磁辐射。 （2）原子在两个定态之间跃迁时，才能吸收或者发射电磁辐射，辐射的频率由式决定 （3）原子处于定态时，电子绕原子核做轨道运动，轨道角动量满足量子化条件： 局限性： （1）不能解释较复杂原子甚至比氢稍复杂的氦原子的光谱； （2）不能给出光谱的谱线强度（相对强度）； （3）从理论上讲，量子化概念的物理本质不清楚。 4.类氢体系量子化能级的表示，波数与光谱项的关系？ 答：类氢体系量子化能级的表示： 波数与光谱项的关系 5.索莫菲量子化条件是什么，空间取向量子化如何验证？ 答：索莫菲量子化条件是 空间取向量子化通过史特恩-盖拉赫（Stern-Gerlach）实验验证。、 6.碱金属的四个线系，选择定则，能级特点及形成原因？ 答：碱金属的四个线系：主线系、第一辅线系（漫线系）、第二辅线系（锐线系）、柏格曼系（基线系） 碱金属的选择定则： 碱金属的能级特点：碱金属原子的能级不但与主量子数n有关，还和角量子数l 有关；且对于同一n ，都比氢(H)能级低。 形成原因：原子实外价电子只有一个，但是原子实的极化和轨道的贯穿产生了影响，产生了与氢原子能级的差别 7.自旋假设内容，碱金属光谱精细结构特点？ 答：自旋假设内容： （1）电子具有自旋角动量，它在空间任何方向上的投影只能取 （2）电子具有自旋磁矩 ，它在空间任何方向上的投影只能取 碱金属光谱精细结构特点： 主线系：每条谱线皆为双线且双线间隔逐渐减小，最后并入1线系限； 二辅系：也由双线组成，双线间隔固定，最后有2线系限； 一辅系：由三线组成，最外2线间隔固定且与二辅系相同，中间一条与右侧间隔越来越小，最后有与二辅系相同的2线系限。 碱金属原子的能级是一个双层结构的能级，只有s能级是单层的其余所有p、d、f等能级均为双层的。 8.电子态与原子态如何表示？什么是电子自旋轨道耦合？ 答： 电子态：电子的运动状态和量子数n、l有关，一般将主量子数n表示的状态称主壳层，角量子数 l 表示的态称子壳层。电子的状态可表示为1s、2s、2p、3d、4d、4f、5f等等。 原子态： ----n层数（表示L的S,P,D,F）J，其中电子总角动量J=轨道角动量L+自旋角动量S。 电子自旋耦合：通过电子之间的自旋产生彼此的效果力。 9.碱土族元素光谱特点？ 答：Mg的光谱与He类似。也形成两套线系，有两个主线系、两个第一辅线系、两个第二辅线系等等。Mg原子也有两套能级，一套是单层能级——单态，另一套是三层能级——三重态。单层能级间的跃迁产生单线，三层能级间的跃迁产生多线光谱。 10.LS耦合与jj耦合过程？两种耦合方式的原子态表示？ 答：略 11.泡利原理与同科电子的偶数定则是什么？ 答：泡利原理：同一原子中，不能有两个电子处于完全相同的状态，也就是说，任意两个电子的状态都不完全相同 同科电子偶数定则：考虑同科电子组态为nlnl 时的原子态但L+S必须为偶数 12.洪特定则与郎德间隔定则？ 答：洪特定则：对于L-S耦合，给定的电子组态所形成的原子态中，重数(2S+1)最大（S 最大）的能级位置最低；重数相同的能级（S相同），L最大的位置最低。 郎德间隔定则：L-S耦合形成的一个多重能级结构中，相邻的两能级间隔与相关的二J 值中较大的成正比。 13.磁场中原子磁矩的表示及引起的能量差。 答：原子磁矩：，而对于两个或两个以上电子的原子，其磁矩表达式为： 轨道磁矩：； 自旋磁矩：； 总磁矩：。 能量差： 能级间隔与能量差有关，M可取J, J-1,…,- J 共2J+1个可能值，即ΔE 取2J+1个可能值。也就是说，在磁场作用下，一个能级分裂为2J+1个。 14.磁场中角动量与磁矩运动特征。 答：磁场中角动量运动特征：角动量PJ 绕磁场方向旋进；磁矩运动特征：磁矩绕磁场方向旋进 15.顺磁、抗磁性、铁磁性的成因及塞曼效应能级图。 答：顺磁、抗磁性、铁磁性的成因：宏观磁矩的方向与磁场的方向不同，产生了不同的磁性。有些物质在磁场中磁化后，宏观磁矩的方向与磁场的方向相反，这类物质称为抗磁性物质；有些物质在磁场中磁化后，宏观磁矩的方向与磁场方向相同，这类物质称为顺磁性物质；另外还有些物质（铁、钴、镍等），在磁场作用下，表现出比顺磁性强得多的磁性，且去掉磁场后磁性不