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某多电子原子的一个电子组态为 2p³。在考虑电子间剩余相互作用后,先按 LS 耦合确定可能的原子态(谱项),再计入自旋-轨道耦合引起的精细结构。下列关于该组态的原子态结论中,正确的是:A. 共有 3 个谱项,分别为 ⁴S、²D、²P,每个谱项的 J 值均唯一确定 B. 共有 3 个谱项 ⁴S₃/₂、²D₃/₂、²P₁/₂,且都是基态可能的原子态 C. 共有 3 个谱项 ⁴S、²D、²P;由于自旋-轨道耦合,²D 分裂为 ²D₃/₂ 与 ²D₅/₂,²P 分裂为 ²P₁/₂ 与 ²P₃/₂,⁴S 仅有一个精细结构能级 ⁴S₃/₂ D. 该组态因泡利原理的限制只存在一个谱项 ⁴S₃/₂
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两个价电子的组态为 3p4s,在 L-S 耦合下,两电子的自旋量子数均为 s=1/2,轨道量子数分别为 l₁=1、l₂=0。该组态在 L-S 耦合下形成的原子态(谱项)中,S 的取值和 L 的取值分别为( )A. S=0,1;L=1 B. S=0,1;L=0,1,2 C. S=1;L=1 D. S=0;L=1
在氢原子的定态薛定谔方程求解中,设波函数 ψ(r,θ)=A·r·e^(-r/(2a₀))·cosθ(A 为归一化常数,a₀ 为玻尔半径)是定态薛定谔方程的一个严格解。将该解代入径向与角向分离后的薛定谔方程,可唯一确定其对应的能量。已知基态能量 E₁=-13.6 eV,则该态的能量为多少? A. -13.6 eV B. -3.4 eV C. -1.51 eV D. -6.8 eV
在求解氢原子薛定谔方程时,采用分离变量法,将波函数写成 ψ(r,θ,φ)=R(r)·Y(θ,φ)。关于分离后的径向方程 R(r) 所满足的方程,下列说法正确的是:A. R(r) 满足的径向方程中含有角动量量子数 l,l 只能取非负整数 B. R(r) 满足的径向方程与 l 无关,只由主量子数 n 决定 C. R(r) 满足的径向方程中角度 φ 以显式形式出现 D. R(r) 满足的径向方程中不含库仑势项 −e²/(4πε₀r)
氢原子处于 n=3 的激发态,根据玻尔理论的频率条件,当它向低能级跃迁时,可能发出的光谱线最多有几条?A. 1 条 B. 2 条 C. 3 条 D. 4 条
某金属的逸出功为 1.90 eV。若要使该金属发生光电效应,入射光的波长不得超过多少?(已知 hc = 1240 eV·nm) A. 486 nm B. 553 nm C. 653 nm D. 763 nm
晴朗天空中悬浮着线度远小于光波长的微粒,入射光发生瑞利散射,散射强度与波长的四次方成反比。现有两束入射强度相同的光:紫光波长 450 nm,黄光波长 675 nm,其他条件完全相同。若紫光的散射强度为 I₁,黄光的散射强度为 I₂,则 I₁ : I₂ 等于多少? A. 3/2 B. 81/16 C. 16/81 D. 256/81
一束自然光从空气射向折射率为 √3 的透明介质表面,入射角为 60°。下列判断正确的是:A. 反射光为完全线偏振光,折射角为 45° B. 反射光为完全线偏振光,折射角为 30° C. 反射光为部分偏振光,折射角为 30° D. 反射光为部分偏振光,折射角为 45°
关于线偏振光的获得方法,下列说法正确的是:A. 自然光以布儒斯特角入射时,反射光是振动方向平行于入射面的完全线偏振光 B. 双折射晶体中的寻常光(o光)遵守折射定律,非常光(e光)不遵守折射定律,故只有o光可用作线偏振光源 C. 光以布儒斯特角入射时,反射光是完全线偏振光,其振动方向垂直于入射面,折射光为部分偏振光 D. 偏振片只对特定波长有效,因此不能用来从自然光中获得线偏振光
一透射光栅每毫米刻有1000条刻线,缝宽恰为光栅常数的1/2。用波长 λ=500 nm 的单色平行光垂直照射该光栅,则在中央主极大两侧实际可观察到的第一级谱线对应的衍射角为( ) A. 14.5° B. 30° C. 45° D. 60°
波长 λ=480 nm 的单色平行光垂直照射到宽度 a=0.2 mm 的单缝上,缝后放置焦距 f=0.5 m 的凸透镜,观察屏位于透镜焦平面处。关于屏上衍射图样,第二级暗纹中心到中央亮纹中心的距离为多少? A. 1.2 mm B. 2.4 mm C. 4.8 mm D. 0.6 mm
用波长未知的单色平行光垂直照射宽度 a=0.2 mm 的单缝,缝后放置焦距 f=1.0 m 的凸透镜,接收屏位于透镜焦平面处。测得屏上第二级暗纹中心到中央明纹中心的距离为 4 mm,则入射光波长为( ) A. 300 nm B. 400 nm C. 500 nm D. 600 nm
在迈克耳孙干涉仪中,用钠黄双线(λ₁=500 nm,λ₂=520 nm)的单色光照明,观察到等倾干涉同心圆条纹,条纹视见度随可动反射镜位置周期性变化。已知两波长成分强度相近,当视见度从某一次最大值变化到相邻的下一次最大值时,可动反射镜移动的距离为多少? A. 6.5 μm B. 13 μm C. 19.5 μm D. 26 μm
钠原子价电子的 3s 能级受原子实穿透效应影响,其量子亏损 δ=1.35。将碱金属能级近似写为 E=−13.6/(n−δ)² eV(n=主量子数),则该 3s 电子的电离能最接近 A. 3.4 eV B. 5.0 eV C. 6.8 eV D. 13.6 eV
氢原子中,电子处于某一定态时,其径向概率分布函数可写成 P(r) ∝ r⁴·e^(-r/a₀)(a₀ 为玻尔半径,r 为电子到核的距离)。若对 P(r) 求极值(r>0),则该定态及电子最概然半径分别为 A. 1s 态,最概然半径为 a₀ B. 2s 态,最概然半径为 2a₀ C. 2p 态,最概然半径为 4a₀ D. 3d 态,最概然半径为 6a₀
在卢瑟福α粒子散射实验中,一束动能为 5.0 MeV 的α粒子正对金靶原子核(核电荷数 Z=79)入射。若某α粒子沿瞄准距离为零的直线射向金核,其达到最近距离时动能全部转化为核库仑斥力势能(点电荷势能公式取 kZe²/r 形式,ke²≈1.44 MeV·fm)。根据卢瑟福核式模型估算该最近距离的数量级,并说明该结果为何能支持核式模型?下列判断正确的是( ) A. 约 4.5×10⁻¹⁴ m,远小于原子半径,说明正电荷集中于极小的核 B. 约 4.5×10⁻¹⁰ m,与原子半径同数量级,说明正电荷均匀分布于整个原子 C. 约 4.5×10⁻¹⁵ m,说明α粒子可穿入核内,正电荷弥散分布 D. 约 4.5×10⁻¹² m,说明核外电子对α粒子的散射起主要作用
真空中某单色光的光子能量为 2.48 eV(取 hc = 1240 eV·nm)。该光子的动量大小及能量与动量之比 E/p 分别为( ) A. 1.33×10⁻²⁷ kg·m/s,3×10⁸ m/s B. 2.66×10⁻²⁷ kg·m/s,3×10⁸ m/s C. 1.33×10⁻²⁷ kg·m/s,6×10⁸ m/s D. 1.33×10⁻²⁷ kg·m/s,1.5×10⁸ m/s
在康普顿散射实验中,一束波长为 0.100 nm 的X射线射到石墨上,在散射角 θ=90° 方向探测散射光。已知电子的康普顿波长 λc=h/(m_e c)=0.00243 nm。求散射角 90° 方向上散射X射线的波长为多少? A. 0.09757 nm B. 0.10000 nm C. 0.10243 nm D. 0.10486 nm
瑞利散射中,散射光强度与入射光波长的四次方成反比。某大气分子对波长 400nm 的紫光散射强度为 I₁,对波长 800nm 的红光散射强度为 I₂,则 I₁:I₂ 等于多少? A. 2:1 B. 4:1 C. 8:1 D. 16:1
一束波长 λ=600 nm 的平行单色光垂直照射某透射光栅。已知光栅常数 d=4b(b 为缝宽),且 d/λ=4。根据光栅衍射的主极大条件 d·sinθ=kλ(sinθ≤1)及缺级判据 k=d/b·k′(k′ 为单缝衍射极小的级次),在屏上实际能观察到的主极大条纹共有多少条? A. 5 条 B. 6 条 C. 7 条 D. 9 条