12近代物理--量子力学--习题解答~~

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1、大学物理学第十五章近代物理-量子力学-习题解一、选择题量子力学答案7.(D)几率—相对比值9.(D)11.(C)二、填空题4.定态能级能级跃迁决定谱线频率13、泡利不相容能量最低1.(1)将一个氢原子从基态激发到n=4的激发态需要多少能量?(2)处于n=4的激发态的氢原子可发出多少条谱线?其中多少条可见光谱线,其光波波长各是多少?解:(1)(2)在某一瞬时,一个氢原子只能发射与某一谱线相应的一定频率的一个光子,在一段时间内可以发出的谱线跃迁如图所示,共有6条谱线三、计算题2.计算氢原子中电子从量子数n

2、的状态跃迁到k=n-1的状态时发射出光子的频率.证明当n足够大时,这个频率就是电子在量子数为n的轨道上旋转的频率(经典理论频率).解:当n很大时:当n很大时:依经典物理,电子在n轨道上旋转的频率(发射光的频率)为证毕!这实质上是对应原理的必然结果.+rnMmM>>m3、氢原子基态能为-13.6ev,用加速到10.2ev的电子束轰击基态氢原子,观察氢光谱时可看到几条谱线?波长各是多少?用这些光波照射红限波长为230nm的金属钨(W)释放出的光电子初动能多大?解:被轰击后氢原子所处激发态能量n=2可发射光

3、子的能量只有一条谱线根据爱因斯坦光电效应方程光电子的动能=4.8eV4.用5×104V的电压加速电子,求电子的速度、质量和德布罗意波长.解因加速电压大,应考虑相对论效应.=1.24×108(m/s)=10×10-31(kg)=0.0535Åmo=9.11×10-31(kg)

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