量子物理B班习题课.ppt

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1、量子部分总结a.饱和光电流与入射光强度成正比。b.遏止电压Uac.截止频率(红限频率):d.只要光电效应就可发生，无须时间累积。1.爱因斯坦的光子学说：光束可看成由微粒构成的粒子流，这些粒子叫光子。爱因斯坦光电效应方程：一.光电效应3.光的波-粒二象性：光不仅具有波动性，还具有粒子性，这种双重性通过普朗克常数联系在一起。a.光子能量：b.光子动量：c.光子质量：2.光子论的实验证明：密立根实验；康普顿效应二.康普顿效应1.康普顿效应特点：散射光中有些波长与入射光波长相同;有些波长比入射光的波长长(这种波

2、长变长的散射叫康普顿散射)，波长的增量取决于散射角,而与入射光波长及散射物质无关。康普顿散射的强度与散射物质有关。原子量小的散射物质，康普顿散射强度较大，原子量大的散射物质，康普顿散射强度较小。2.由系统能量守恒和动量守恒，导出康普顿散射波长增量公式应该用短波来进行康普顿散射实验(其中称为电子的康普顿波长)玻尔半径3.氢原子能级氢原子基态能级2.氢原子轨道半径1.玻尔理论的三个基本假设:三.玻尔的氢原子理论1)定态能级假设：电子只能在特定轨道上运动且不辐射电磁波,此时原子处于稳定状态(定态);2）能级跃

3、迁决定谱线频率假设；3）轨道角动量量子化假设电离能概念谱线波长:注意统一到国际单位！654赖曼系(紫外光区)巴耳末系(可见光区)帕邢系(红外光区)321连续区赖曼系最短波长赖曼系最长波长四.实物粒子的波粒二象性电子在电压U的加速下若质子在电压U的加速下五.不确定关系△x表示粒子在x方向上的位置不确定范围，△px表示粒子在x方向上动量的不确定范围，该式表示:对于微观粒子，不可能同时用确定的坐标和确定的动量来描述。1.低速运动的质子和a粒子，若它们的德布罗意波长相同，则它们的动量之比pp：pa=_____

4、___;动能之比Ep：Ea=________4∶11∶1[C]2.用强度为I,波长为l的X射线(伦琴射线)分别照射锂(Z=3)和铁(Z=26),若在同一散射角下测得康普顿散射的X射线波长分别为lLi和lFe(lLi,lFe>l)，它们对应的强度分别为ILi和IFe，则(A)lLi>lFe，ILiIFe(D)lLiIFe3.光子波长为l，则其能量=_____；动量的大小=____；质量=______．4.用波长

5、l0=1Å的光子做康普顿实验．(1)散射角f＝90°的康普顿散射波长是多少？(2)反冲电子获得的动能有多大？(普朗克常量h=6.63×10-34J·s，电子静止质量me=9.11×10-31kg)结果：（1）1.024×10-10m（2）4.66×10-17J5.在康普顿散射中,若反冲电子的速度为光速的60％,则因散射使电子获得的能量是其静止能量的(A)2倍(B)1.5倍(C)0.5倍．(D)0.25倍[D]6.在康普顿效应实验中，若散射光波长是入射光波长的1.2倍，则散射光光子能量e与反冲电子动能EK

6、之比e/EK为(A)2.(B)3.(C)4.(D)5．[D]7.如图所示，一束动量为p的电子，通过缝宽为a的狭缝．在距离狭缝为R处放置一荧光屏，屏上衍射图样中央最大的宽度d等于(A)2a2/R．(B)2ha/p．(C)2ha/(Rp).(D)2Rh/(ap)．[D]8.在戴维孙—革末电子衍射实验装置中，自热阴极K发射出的电子束经U=500V的电势差加速后投射到晶体上．这电子束的德布罗意波长l=_______nm(电子质量me=9.11×10-31kg，基本电荷e=1.60×10-19C，普朗克常量h=6

7、.63×10-34J·s)0.05499.光子的波长为l=3000Å，如果确定此波长的精确度Dl/l=10-6，试求此光子位置的不确定量．思路:△x≥0.048m＝48mm△p/p≥6.2％结果：10.同时测量能量为1keV作一维运动的电子的位置与动量时，若位置的不确定值在0.1nm(1nm=10-9m)内，则动量的不确定值的百分比△p/p至少为何值？(电子质量me=9.11×10-31kg，1eV=1.60×10-19J,普朗克常量h=6.63×10-34J·s)11.如果两种不同质量的粒子，其德布罗

8、意波长相同，则这两种粒子的(A)动量相同．(B)能量相同．(C)速度相同．(D)动能相同．[A]12.电子显微镜中的电子从静止开始通过电势差为U的静电场加速后，其德布罗意波长是0.4Å,则U约为[D]13.假如电子运动速度与光速可以比拟，则当电子的动能等于它静止能量的2倍时，其德布波长为(普朗克常量h=6.63×10-34J·s，电子静止质量me=9.11×10-31kg)(A)150V．(B)330V．(C)630V.(D)940V14.