试问基态氢原子能否吸收可见光(氢原子基态能级为-13.6eV)
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)
可见光能量范围是1.63eV~3.44eV，氢原子的各个能级为-13.6eV，-3.40eV，-1.51eV，-0.85eV……电子迁移到最近的能级需要吸收10.2eV的能量，大于可见光的能量，故基态氢原子不能吸收可见光。
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
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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)l=0 l=1 s=s=1/2 1212
L=l+l=0,1 12
S=s+s=0,1 12
L=0 S=0 J=0
S=1 J=0,1
L=1 S=0 J=0,1
S=1 J=0,1,2 1331所以所形成的能级为S SP P 00,1 0,10,1,2
(2)根据选择定律，可以产生单线和三线两套谱线。
22,2B,2.5Wb,m2、 钠原子从跃迁的光谱线波长为589.6nm，在的磁场中3P,3S1/21/2
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。
e-24-1,,,,9.27408，10 JT() B2m
1SS,,,0答:(1)因为 ，所以属于反正常塞曼效应。 122
122JJJ,,，,，212 ，所以 均分裂成两条不等间隔的能级。 33PS与121/21/22
JJLLSS(1)(1)(1)，,，，，(3) 根据 g,，12(1)JJ，
2gg,,,212可得: 3
mm,,212JJ
,,EgmB,又根据 JB
-23,,,，EJ9.27408101 ,23,,，EJ3.09136102
其谱线分裂为两条,其波长均为:
,,,EE1012,,，,=4.66510 2h
'589.697nm,,,
3、 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,
答:(1):
2,,,，E=6J65,,,,I(1),2,,,，E=1J10,,,,I
,EJ65,,联立上面两式可以得到:=6,EJ10,,
c又因为:,E==hh, ,
,=8.1cm,2
9,，=3.710hz,2
-45I,，4.53210(2)根据上式(1)可得
4、 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
o波长的电磁辐射能量为多少,(注:钨丝熔点为3400 C)
b,,答:(1)根据维恩位移公式 ，带入可以得到卤钨灯的最短峰值波长为:788.6nm，maxT
未进入紫外区;
221,chc,,MM(T)=，(2)由普朗克公式 以及 可以得到: ,hc54,,kT,e1
5 ,=1.14710，
5、 试用散射理论解释蓝天白云,
答:白云，散射颗粒比较大，米氏散射，散射强度不随着波长变化，各个波长都被散射，
看起来云是白的。
蓝天，天空小尘埃颗粒小，属于瑞利散射，与波长的四次方成反比，蓝光波长小，被散
射厉害(紫光眼睛不敏感，且空气中很多吸收紫光的物质)
3S3P6、 钠原子(原子量A=23)从基态?跃迁的吸收谱线波长为589.1nm，用常规光1/23/2
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,
T,17答:(1)根据 ,,，,,7.1610D0A
o可以得到: TC,500
(2)由于碰撞展宽与气压成正比，所以半宽增大，线性度变差。
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