原子物理答案.doc

近 代 物 理 练 习 册 答 案 班级： 11物理1、2班 姓名： 学号： 练习1答案 一、 1、牛顿力学、麦克斯韦电磁理论、热物理学及经典统计力学。 原子物理学是研究微观粒子——原子的半经典、半量子的理论。 二、 发现化学上的倍比定律，并提出原子论； 发现气体化合的简比定律； 提出电的基本单元存在； 提出量子论 5、汤姆逊 e/m 6、油滴实验 7、葡萄干面包 原子钟的正电荷均匀分布在整个原子球内，而电子则嵌在其中。 三、1.602176487（40）×10-19C 945）×10-31kg 四、略 五、 α粒子与电子碰撞，能量守恒，动量守恒，故有： (1) 近似认为： (2) (1)2/(2)得 亦即： θ≈10-4弧度（极大） 此题得证。 练习2答案 一、 盖革—马斯顿 由于b这个碰撞参数至今还是一个不可控制的量，在实验中尚无方法测量。 （1）无法解释原子的稳定性。（2）无法解释原子的同一性。（3）无法解释原子的再生性。 二、 瞄准距离 碰撞参数 无互相作用 散射角 90° 两倍 2、 有效散射截面 3、在质心系中互相作用的两粒子的动能之和。 四、 （1）错 （2）对 （3）对 五、解:对心碰撞时 ，θ=180° 时， 离金核最小距离 离7Li核最小距离 结果说明: 靶原子序数越小，入射粒子能量越大，越容易估 算准核的半径. 反之易反。 练习3答案 一、 1、若一物体对什么光都吸收而无反射，我们就称这种物体为“绝对黑体” 2、麦克尔逊--莫雷实验和黑体辐射实验 3、是光的频率成分和强度分布的关系图，它是研究原子结构的重要途径之一。 二、 1、黑体与热辐射达到平衡时，辐射能量密度E随频率v变化曲线的形状与位置只与 黑体的热力学温度T有关，而与空腔的形状及组成的物质无关。 2、①氢原子中的一个电子绕原子核作圆周运动，并作一个硬性的规定：电子只能处于一些分立的轨道上，它只能在这些轨道上绕核转动，并不产生电磁辐射。 ② ③ L=nh，n=1,2,3，…… 三、 1、 h=6.626 068 96(33)×10^（-34） J·s 2、单位时间从黑体的单位面积上所辐射出去的波长在 λ附近单位波长范围内的能量 大小。 3、 相同的 V。 0 无 阈频率 4、 光电子的能量 光子的数目 5、光速的1/137 6、-13.6eV 四、 对 对 五、解： ① ② 练习4答案 一、 1、按照能量大小的比例画出来的，图中每一条横线代表一个能级，横线之间的距离表示能级的间隔。 能量越大，波长越短；能量可以直接相加或相减， 2、原子核外只有一个电子的离子。但原子核带有Z1的正电荷，Z不同代表不同的类氢体系。 3、是指原子中一个电子被激发到高量子态的高激发原子。 二、 只要在原有的公式中出现e2时乘以Z。 2、毕克林系中每隔一条谱线和巴耳末系的谱线几乎重合，但又有一些谱线位于巴尔末两邻近的谱线之间。对于几乎重合的谱线，其波长又稍有差异。波尔指出毕克林系不是氢发出的，而是属于He+。 三、 109 737.31cm-1 2、n、n1和Z分别都是整数，但比值n/Z和n1/Z就不一定是整数。 一时的谱线比氢要多；二是与R K不同。 四、AD 五、1、解：由动量守恒定律得 ∵ 由能量守恒定律,传递给氢原子使其激发的能量为: 当氢原子由基态n=1跃迁到第一激发态n=2时发射光子需要的能量最小， 由里德伯公式吸收的能量为 ∴ ∴ 2、解： ∵ 对应于波长为95nm---125nm 光可使氢原子激发到哪些激发态? 按公式 最高激发能: ΔE1= 1.24/95KeV=13.052eV 解之得n=4.98 ∴ 依题意，只有从n=2,3,4的三个激发态向n=1的基态跃迁赖曼系，才能满足.而从n=3,4向n=2跃迁的能差为0.66eV和2.55eV较小,所产生的光不在要求范围. 其三条谱线的波长分别为97.3nm, 102.6nm, 121.6nm. 练习5