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用中子束轰击²⁷Al靶,发生反应 ²⁷Al(n,α)X。已知该反应截面为 σ=2.0×10⁻²⁸ m²,靶核面密度为 n=5.0×10²² 个/m²,入射中子束强度为 I₀=1.0×10¹⁴ 个/s,靶面沿束流方向厚度足够薄。则出射中子强度衰减为 I₀e^(-nσ)(薄靶近似),衰变后的中子束强度为____×10¹³ 个/s;该反应按类型分类属于____反应(填“弹性散射”“非弹性散射”“俘获”或“转变”);反应生成核 X 的质量数为____。
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某原子核具有基态 E₀=0 和两个激发态 E₁=1.5 MeV、E₂=4.0 MeV。实验测得:处于 E₂ 态的核若直接γ跃迁回基态,发出光子能量为 4.0 MeV;若经级联γ衰变,则先从 E₂ 跃迁到 E₁ 发出光子a,再从 E₁ 跃迁回基态发出光子b。则光子a的能量为____ MeV,光子b的能量为____ MeV。
化学键按原子间相互作用的方式可分为不同类型。H₂ 分子中两个氢原子通过共用电子对结合,这类由原子共享电子对形成的键称为____键;NaCl 晶体中 Na⁺ 与 Cl⁻ 依靠正负离子间的静电引力结合,这类键称为____键;金属原子失去外层电子形成共有化自由电子气,靠其与金属正离子之间的静电作用结合,这类键称为____键;而惰性气体低温下凝固成晶体,分子间靠瞬时偶极产生的微弱引力结合,这类作用称为____键(范德瓦耳斯键)。
将某双原子分子近似视为一维谐振子,其振动能级为 E_v=(v+1/2)hν₀(v=0,1,2,…)。当该分子由振动量子数 v=1 的能级跃迁到 v=0 的能级时,辐射光子的能量等于____个 hν₀;由跃迁选择定则 Δv=±1 可知,谐振子模型下分子振动光谱中各谱线的频率____(填“相同”或“不同”),因此其振动光谱只有一条基频谱线。
某原子核具有基态 E₀=0 及两个激发态 E₁=1.8 MeV、E₂=4.4 MeV。处于 E₂ 态的核经级联γ衰变跃迁到基态,先发出能量为 2.6 MeV 的光子 a,随后发出光子 b。则光子 b 的能量为 ____ MeV,光子 a 对应的跃迁是 E₂ 到 ____(填能级符号)。若该核衰变后新核质量数为 210、电荷数为 82,则此γ衰变过程中新核的电荷数与质量数分别 ____ 和 ____。
X射线管中,高速电子撞击阳极靶时因速度骤减而辐射电磁波,由此形成的谱线称为连续谱,其产生机制称为____辐射;连续谱存在短波极限,其物理原因是单个电子的全部动能在一次碰撞中转化为光子能量,故短波极限由管电压决定,而与靶材种类____。
原子核发生 β⁻ 衰变时,一个中子转化为质子并放出一个电子。实验测得该衰变过程释放的总能量(Q 值)为 1.20 MeV,但电子的动能谱是连续的,其最大动能仅为 0.95 MeV(反冲能可忽略)。若不考虑中微子,衰变中动量守恒与能量守恒将无法同时满足;为解释 β 能谱的连续性,泡利提出衰变中还放出一个静止质量近似为零、不带电荷的中性粒子——反中微子,其余能量由其带走。则该反中微子带走的能量为____ MeV,β⁻ 衰变的反应式可写为 n → p + e⁻ + ____(填粒子符号)。
双原子分子的红外振动转动跃迁遵循选择定则:只有当振动过程中分子的偶极矩发生变化时,跃迁才是红外活性的。据此判断:(1)HCl 分子(异核)的 v=0→1 振动跃迁____(填“允许”或“禁阻”);(2)N₂ 分子(同核)因无固有偶极矩且振动中偶极矩始终为零,其振动跃迁属于____(填“红外活性”或“红外非活性”);(3)纯转动光谱中,只有具有____(填“固有偶极矩”或“四极矩”)的分子才有转动吸收谱线,故 O₂ 的纯转动跃迁禁阻。
在特征X射线标识谱中,Kα线是由 n=2 壳层电子跃迁填补 K 壳层空位产生的,Kβ线是由 n=3 壳层电子跃迁填补 K 壳层空位产生的。若某元素原子中 K 壳层电子的结合能为 8.98 keV,L 壳层(n=2)电子的结合能为 0.95 keV,则该元素 Kα 特征谱线的能量为 ____ keV;若测得某未知元素与该元素同属一条 Kα 线系,且其 Kα 线能量为 12.30 keV,说明该未知元素的原子序数比该元素____(填“更大”或“更小”)。
某X射线管以金属钼类物质为阳极靶,已知其K壳层与L壳层的电离能分别为 26.0 keV 和 1.2 keV。(1)要使管中电子能将靶原子K壳层电子击出从而产生K系特征谱,管电压至少应为____ kV;(2)此后K壳层空穴被L层电子填充而发射的Kα特征X射线,其光子能量为____ keV,对应的波长为____ Å(已知 hc=12.4 keV·Å)。
一束自然光从空气射向折射率为 4/3 的透明液体表面。当入射角等于布儒斯特角时,反射光成为振动方向垂直于入射面的完全线偏振光。已知空气折射率取 1,则此布儒斯特角为____;此时折射角为____(均保留一位小数)。
一束单色平行光垂直照射某透射光栅,光栅常数 d 恰为波长 λ 的 6 倍(d/λ=6),且每条透光缝宽 b=d/2。由主极大条件 d·sinθ=kλ(k 为整数)确定各衍射主极大的方向。由于单缝衍射调制,凡 sinθ 同时满足 b·sinθ=mλ(m 为整数)方向的主极大发生缺级。该光栅在单侧最多能观察到的主极大级次 k 的最大值为____。
某中性原子的电子组态为 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹。根据电子壳层结构与元素周期律填写:(1)主量子数 n=3 的壳层内共有____个电子;(2)由价层电子排布可知该元素属于周期表第四周期第____族;(3)该原子核外共有____个电子,其原子序数为____。
某碱金属原子价电子的能量(未计入自旋-轨道耦合时)可写为 E_nl = -10/(n-δ_l)² eV,其中量子缺陷 δ_s = 1,δ_p = 0.5。若再计入自旋-轨道耦合能修正 E_ls = 0.05×[j(j+1) - l(l+1) - s(s+1)] eV(电子自旋量子数 s = 1/2),则该原子中价电子由 3s 态跃迁到 3p 态中 j = 3/2 的能级时,发射光子的能量为 ____ eV。
某碱金属原子中,价电子从 3S 态跃迁到 2P 态发出一条锐线系谱线。已知两个态的有效量子数分别为 n*(3S)=3.00、n*(2P)=2.00,里德伯常量 R=1.097×10⁷ m⁻¹,跃迁波数 σ=R[1/n*(2P)²−1/n*(3S)²]。此谱线的波长约为____ nm(保留三位有效数字)。