資源描述：
《原子物理學 答案 楊家?！酚蓵T上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、目錄第一章原子的位形1第二章原子的量子態(tài)：波爾模型7第三章量子力學導論……………………………………………………………..12第四章原子的精細結(jié)構(gòu)：電子的自旋16第五章多電子原理：泡利原理……………………………………………………23第六章X射線28第七章原子核物理概論1833第一章原子的位形1-1)解：α粒子與電子碰撞，能量守恒，動量守恒，故有：(1)近似認為：(2)(1)2/(2)得亦即：1-2)解：①當亦即：②解：金的原子量為；密度：依公式，λ射粒子被散射到θ方向，立體角的內(nèi)的幾率：33(1)式中，n為原子核數(shù)密度，即：(2)由（1）式得：在90o→180o范圍內(nèi)找到粒子
2、得幾率為：將所有數(shù)據(jù)代入得這就是粒子被散射到大于90o范圍的粒子數(shù)占全部粒子數(shù)得百分比。1-3)解：金當Z＝79時當Z＝3時，但此時M并不遠大于m，1-4)解：①將Z＝79代入解得：33②對于鋁，Z＝13，代入上公式解得：E=4.68Mev以上結(jié)果是假定原子核不動時得到的，因此可視為理論系的結(jié)果，轉(zhuǎn)換到實驗室中有：對于①②可見，當M>>m時，，否則，1-5)解：在θ方向dΩ立方角內(nèi)找到電子的幾率為：注意到：1-6)解：散射角大于θ得粒子數(shù)為：33依題意得：，即為所求1-7)解依題：1-8)解：在實驗室系中，截面與偏角的關(guān)系為（見課本29頁）①由上面的表達式可見：為了使存在，
3、必須：33即：亦即：或考慮到：第二組方程無解第一組方程的解為：可是，的最大值為1，即：②為α粒子，為靜止的He核，則，1-9）解：根據(jù)1-7）的計算，靶核將入射粒子散射到大于的散射幾率是當靶中含有兩種不同的原子時，則散射幾率為將數(shù)據(jù)代入得：1-10)解：①金核的質(zhì)量遠大于質(zhì)子質(zhì)量，所以，忽略金核的反沖，入射粒子被靶核散時則：之間得幾率可用的幾率可用下式求出：33由于，可近似地將散射角視為：；將各量代入得：單位時間內(nèi)入射的粒子數(shù)為：（個）T時間內(nèi)入射質(zhì)子被散時到之間得數(shù)目為：(個)②入射粒子被散時大于θ的幾率為：（個）③大于的幾率為：大于的原子數(shù)為：（個）小于的原子數(shù)為：（個
4、）注意：大于的幾率：大于的原子數(shù)為：33第二章原子的量子態(tài)：波爾模型2-1)解：①②2-2)解：①對于H：對于He+：Z=2對于Li+：Z＝3②結(jié)合能＝③由基態(tài)到第一激發(fā)態(tài)所需的激發(fā)能：33對于H：對于He+：對于Li++：2-3)解：所謂非彈性碰撞，即把Li++打到某一激發(fā)態(tài)，而Li++最小得激發(fā)能為這就是碰撞電子應具有的最小動能。2-4)解：方法一：欲使基態(tài)氫原子發(fā)射光子，至少應使氫原子以基態(tài)激發(fā)到第一激發(fā)態(tài)V根據(jù)第一章的推導，入射粒子m與靶M組成系統(tǒng)的實驗室系能量EL與EC之間的關(guān)系為：所求質(zhì)子的動能為：V所求質(zhì)子的速度為：方法二：質(zhì)子與基態(tài)氫原子碰撞過程動量守恒，則
5、332-7)解：，巴而末系和賴曼系分別是：He。2-8)解：V此能量電離H原子之后的剩余能量為：V即：2-9)解：（1）基態(tài)時兩電子之間的距離：（2）（3）由第一激發(fā)態(tài)退到基態(tài)所放光子的波長：332-10)解：m-子和質(zhì)子均繞它們構(gòu)成體系的質(zhì)心圓周運動，運動半徑為r1和r2，r1+r2=r折合質(zhì)量M=m1′m2/(m1+m2)=186mer1=r′m2/(m1+m2)=r′M/m1r2=r′m1/(m1+m2)=r′M/m2運動學方程：Ke2/r2=m1′v12/r1=m12′v12/(M′r)-------------------------（1）Ke2/r2=m2′v2
6、2/r2=m22′v22/(M′r)------------------------（2）角動量量子化條件：m1′v1′r1+m2′v2′r2=n?n=1,2,3,….即M′(v1+v2)′r=n?--------------------------------------（3）共有三個方程、三個未知數(shù)?？梢郧蠼狻?1)式與(2)式做比值運算：v1/v2=m2/m1代入(3)式中M′v2′(m2/m1+1)′r=n?即m2′v2′r=n?-----------(4)(2)式和(4)式聯(lián)立解得：------------------（5）式中a1=0.529，為氫原子第一玻爾軌
7、道半徑。根據(jù)（5）式，可求得，m子原子的第一玻爾軌道半徑為r1=a1/186=0.00284。再從運動學角度求取體系能量對r的依賴關(guān)系。E=EK+EP=1/2′m1′v12+1/2′m2′v22–K′e2/r=(1/2′M/m1+1/2′M/m2–1)′K′e2/r=-1/2′K′e2/r把（5）式代入上式中En=因此，m子原子的最低能量為E(n=1)=186′(-13.6eV)=-2530eV賴曼系中最短波長躍遷對應從n=￥?1的躍遷。該躍遷能量即為2530eV。由hc/l=2530eV計算得到lmin=4.91
