试问基态氢原子能否吸收可见光？氢原子基态能级为-136 …

1、 试问基态氢原子能否吸收可见光？(氢原子基态能级为-13.6 eV) 氢原子的另外的能级为-3.4eV，-1.51eV，-0.85eV，-0.544eV

可见光光子的能量范围为1.59eV~3.27eV，所以从从基态跃迁到第2能级吸收的能量为10.2eV，不在可见光范围内。所以基态氢原子不能吸收可见光。（正确）

2、 铍原子基态由两个2s电子组成，若其中一个电子被激发到3p态 ：

（1） 按LS耦合可形成哪些能级状态？试用符号表示它们。

（2） 从这些能态向基态跃迁时，可产生几条光谱线？（注：LS耦合时，选择定律应

满足⊿S=0，⊿L=0或±1，⊿J=0或±1）

（1）一个s电子一个p电子，l1=0, l2=1,s1=s2=所以

L=1(P) S=0 J=1

S=1 J=2

这些能级为P1,P2（2s2s电子组？）

（2）这些能态向基态跃迁时，可产生2条谱线。可以产生单线和三线两套谱线。

23、 钠原子从32P1/2?3S1/2跃迁的光谱线波长为589.6nm，在B?2.5Wb?m的磁场中

?21, L=1，S=0，1 213发生塞曼分裂。

（1） 试分析跃迁能级的分裂情况，说明它们属于正常还是反常塞曼效应。

（2） 垂直于磁场方向观察，其谱线分裂为多少条？并给出各条谱线的波长。

（?B?e??9.27408?10-24 JT-1） 2m223P3S1/2态跃迁产生的谱线。当外磁场不太强时，在外磁场1/2（1）589.6nm的谱线是态向223S3P1/21/2态也分裂成两个子能级，但由于两个态的作用下，态能级分裂成两个子能级，

朗德因子不同，谱线分裂成4条，中间两条是π线，外侧两条分别是σ+线和σ-线。P3/2

态能级在外磁场不太强时分裂成四个子能级，因此589.6nm的谱线分裂成6条。中间两条π线，外侧两边各两条σ线。所以是反常塞曼效应。）因为S1?S2?1?0 2（2）六（4）条。589.5744nm, 589.5488nm, 589.6nm, 589.6256nm, 589.6512nm（错

误）最短589.546nm，最长589.654nm

4、 1个双原子分子的转动能级J=5到J=6跃迁的吸收线波长为1.35 cm，试计算：

（1） 转动能级J=0到J=1的吸收线的波长和频率； （2） 该分子的转动惯量？ （1）吸收线的频率为?5，6?c??2.22?1010Hz，E5，6?h?5，6=

h ?（6?7-5?6）2I2转动能级J=0到

J=1，E0，1?h?0，1h=?（1?2-0?1）=1/6E5,6，2I2?0，1??5，616=3.7?109Hz，?0,1?8.811cm（8.1cm）

（2）由于E5，6?h?5，6h=?（6?7-5?6）=1.47?10-23J，所以转动惯量2I2I?4.54?10?45kg?m2（正确）

5、 卤钨灯可近似视为黑体发光，问其峰值（辐射最强处）波长能否进入紫外区？最短峰值

波长的电磁辐射能量为多少？（注：钨丝熔点为3400 oC） 由于?T?b=0.002897m·K，且T?3673K，则??789nm，不能进入紫外区。 当??789nm时，能量为E?hc??2.52?10-19J（正确）

6、 试用散射理论解释蓝天白云？

天空看起来是蓝色的是因为瑞利散射，太阳光光子碰撞到了大气中的波长级的粒子导致散射，瑞利散射的强度和波长4次方成反比，所以波长较短的蓝紫光被散射很厉害，但是人眼对于蓝光更加敏感，所以天空看起来是蓝色的。

白云是由于米氏散射，光碰到了更大的粒子即云中凝结的水珠的粒子，发生了散射，而米氏散射的强度跟波长没有很大关系，云散射所有的颜色的光，所以看起来是白色的，（正确）

7、 钠原子（原子量A=23）从基态3S1/2→3P3/2跃迁的吸收谱线波长为589.1nm，用常规光

谱技术测得稀薄钠蒸汽池的该谱线半宽为1700MHz （1） 试估计此时蒸汽池的温度。

（2） 如果对该蒸汽池加压，试分析该谱线的半宽和线型会如何变化？ （1）因为??D?2?0c2kTln2?1700MHz，则T=499.8K（正确） M（2）如果加压，在低压范围内，谱线增宽，线形变矮（多普勒展宽与压力展宽共同作用，即佛科托线型）

阅2013-3-29

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