104年 - 104 高等考試_三級_核子工程：原子物理#39580

科目：原子物理 | 年份：104年 | 選擇題數：0 | 申論題數：12

試卷資訊

所屬科目：原子物理

選擇題 (0)

申論題 (12)

⑴以 ¹⁴C 對一古生物進行放射性碳紀年（radiocarbon dating）。¹⁴C 之半生期（half-life）為 5730 年。經分析，該古生物體中每單位質量之 ¹⁴C 放射強度為天然碳的四分之一，估計該古生物距今之時間。（10 分）

⑵某原子中，其電子由基態被激發至受激態。電子於受激態停留一個生命期，約 30 ns 後，以自發性輻射方式重回到基態。請問經由自發性輻射所釋放出的光子，其方向為何？估計該光子之最小頻寬（以 Hz 為單位）。（10 分）

⑴該核素 X 之原子序（atomic number）Z 及質量數（mass number）A 為何？（6 分）

⑵計算該核反應有多少能量釋出？（7 分）

⑶估計該核反應之低限能（threshold energy）？假設各原子核之半徑 R 可以近似為 R = R₀⋅A^1/3，R₀ = 1.2 × 10^-15 公尺。（7 分）

⑴計算被散射光子之波長。

⑵計算反彈電子（recoiled electron）之動能。

⑴計算 ¹³³Cs 基態電子能階 6²S_1/2之所有超精細結構。（6 分）

⑵詳列各超精細結構能階之簡併（degeneracy）。（6 分）

⑶假設外加磁場強度為 B，且已知各超精細結構能階 F 之蘭德 g 因子（Lande g-factor）為 gF。在弱磁場條件下，計算各超精細結構簡併態之塞曼能移（Zeeman shift）。（8 分）

⑴計算該材料之功函數（work function），以 eV 為單位。

⑵計算光電子之最大速度。