《大学物理AII》作业 原子结构 激光 固体

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1、《大学物理AII》作业No.09原子结构激光固体班级________学号________姓名_________成绩_______一、选择题1．有下列四组量子数：(1)n=3，l=2，ml=0，(2)n=3，l=3，ml=1，(3)n=3，l=1，ml=-1，(4)n=3，l=0，ml=0，其中可以描述原子中电子状态的［］(A)只有(1)和(3)(B)只有(2)和(4)(C)只有(1)、(3)和(4)(D)只有(2)、(3)和(4)解：根据泡利不相容原理四个量子数n、l、ml、不能完全相同知：(1)、(3)和(4)组是正确的。故选C2．氢原子中处于2p状态的电子，描述

2、其量子态的四个量子数()可能取的值为［］(A)(3,2,1,－)(B)(2,1,0,)(C)(2,1,－1,－)(D)(1,0,0,)解：根据泡利不相容原理知：2p状态的电子四个量子数n、l、ml、可取：，，，，则知(B)、(C)组是正确的。故选BC3．P型半导体中杂质原子所形成的局部能级(也称受主能级)，在能级结构中应处于［］(A)满带中(B)导带中(C)禁带中，但接近满带顶(D)禁带中，但接近导带底解：由P型半导体能带特征（P243）知：(C)正确。故选C4．与绝缘体相比较，半导体能带结构的特点是［］(A)导带也是空带(B)满带与导带重合(C)满带中总是有空穴，

3、导带中总是有电子(D)禁带宽度较窄解：由绝缘体、半导体能带特征（P241）知：(D)正确。故选D5．激发本征半导体中传导电子的几种方法有(1)热激发，(2)光激发，(3)用三价元素掺杂，(4)用五价元素掺杂。对于纯锗和纯硅这类本征半导体，在上述方法中能激发其传导电子的只有［］(A)(1)和(2)(B)(3)和(4)(C)(1)(2)和(3)(D)(1)(2)和(4)解：由本征半导体能带特征（P242）知：激发本征半导体中传导电子的方法中(1)、(2)和(4)是正确故选D6．硫化镉(CdS)晶体的禁带宽度为2.42eV，要使这种晶体产生本征光电导，则入射到晶体上的(普

4、朗克常量，基本电荷)［］(A)650nm(B)628nm(C)550nm(D)514nm解：入射到晶体上的光的能量需满足，则光的波长满足，即有故选D7．下述说法中，正确的是［］(A)本征半导体是电子与空穴两种载流子同时参与导电，而杂质半导体(n型或p型)只有一种载流子(电子或空穴)参与导电，所以本征半导体导电性能比杂质半导体好(B)n型半导体的导电性能优于p型半导体，因为n型半导体是负电子导电，p型半导体是正离子导电(C)n型半导体中杂质原子所形成的局部能级靠近导带的底部，使局部能级中多余的电子容易被激发跃迁到导带中去，大大提高了半导体导电性能(D)p型半导体的导电

5、机构完全决定于满带中空穴的运动解：由本征、P型、N型半导体能带特征（P242）知：(C)正确故选C8．在激光器中利用光学谐振腔［］(A)可提高激光束的方向性，而不能提高激光束的单色性(B)可提高激光束的单色性，而不能提高激光束的方向性(C)可同时提高激光束的方向性和单色性(D)既不能提高激光束的方向性也不能提高其单色性解：由激光器中光学谐振腔的功能（P180）知：(C)正确故选C9．世界上第一台激光器是［D］(A)氦－氖激光器(B)二氧化碳激光器(C)钕玻璃激光器(D)红宝石激光器(E)砷化镓结型激光器解：由激光器发展历史知：(D)正确故选D10．按照原子的量子理论

6、，原子可以通过自发辐射和受激辐射的方式发光，它们所产生的光的特点是：［］(A)前者是相干光，后者是非相干光(B)前者是非相干光，后者是相干光(C)都是相干光(D)都是非相干光解：由激光的产生原理及特性（P182）知：(B)正确。故选B二、填空题1．多电子原子中，电子的排列遵循原理和原理。解：电子的排列遵循泡利不相容原理和能量最小原理2．锂(Z=3)原子中含有3个电子，电子的量子态可用(n，l，ml，ms)四个量子数来描述，若已知基态锂原子中一个电子的量子态为(1，0，0，)，则其余两个电子的量子态分别为(_______________________)和(_____

7、_____________________)。解：根据泡利不相容原理和能量最低原理知：其余两个电子的量子态分别为1，0，0，和2，0，0，或2，0，0，3．根据量子力学理论，氢原子中电子的角动量在外磁场方向上的投影为，当角量子数l＝2时，的可能取值为。解：根据氢原子量子力学理论中各种量子数取值规则有：当l＝2时，，故E4．若在四价元素半导体中掺入三价元素原子，则可构成型半导体，参与导电的载流子多数是。解：由P型半导体能带构成特征（P243）知：可构成P型半导体，载流子多数是空穴5．纯硅在T=0K时能吸收的辐射最长的波长是1.09mm，故硅的禁带宽度为eV。(