课程指导课7.ppt

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1、1课程指导课7第17章量子物理基础§1热辐射,普朗克的量子假设§2光的粒子性§3氢原子光谱,玻尔的氢原子理论§4粒子的波动性§5薛定谔方程§6氢原子的量子力学处理§7电子自旋,四个量子数§8原子核外电子的壳层结构大学物理2基本要求教学基本内容、基本公式第17章量子物理基础了解热辐射、绝对黑体辐射。理解普克量子假设。普朗克公式。理解光电效应基本定律、爱因斯坦方程、光子假说、光的波粒二象性。了解康普顿效应。理解原子的核模型，原子光谱的规律性。理解玻尔氢原子理论、能级。德布罗意假设。了解电子衍射实验，

2、理解实物粒子的波粒二象性，测不准关系。理解波函数及其统计解释。了解薛定谔方程，一维元限深势阱，氢原子能量量子化，解动量量子化，空间量子化。斯特恩―盖拉赫实验，电子自旋，四个量子数。1.热辐射，黑体辐射(1)维恩位移定律(2)斯忒藩(Stefan)玻耳兹曼定律32.光电效应3.光的粒子性爱因斯坦光子假设，光电效应的解释光子能量：质量：动量：44.康普顿效应X射线通过物质散射后波长变长的现象——康普顿效应5.粒子的波动性德布罗意“物质波”波长6.不确定度关系该式说明，对微观粒子的坐标和动量不可能同

3、时进行准确的测量。如果坐标测量得越准确，则动量测定的偏差就越大，反之亦然。7.概率波t时刻，粒子在空间r处的单位体积中出现的概率，称概率密度。58.薛定谔方程薛定谔方程是量子力学中的一个基本方程，也是量子力学的一个基本假定，其正确性只能靠实验来检验。三维非相对论定态薛定谔方程9.四个量子数主量子数:角量子数：磁量子数：自旋磁量子数：61.以下一些材料的逸出功为铍3.9eV钯5.0eV铯1.9eV钨4.5eV今要制造能在可见光(频率范围为3.9×1014Hz—7.5×1014Hz)下工作的光电管，

4、在这些材料中应选(A)钨．(B)钯．(C)铯．(D)铍．答案：(C)参考解答：由式E=hA可看出，只有当入射光子的能量hA时才能产生光电效应，因此，存在红限频率0，且有铯的逸出功为1.9eV，红限频率进一步计算，四种金属只有铯的红限频率在3.9×1014Hz7.5×1014Hz范围内，故应选铯。72.如果两种不同质量的粒子，其德布罗意波长相同，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．答案：(A)参考解答：布罗意物质波理论：一个以动量P运动而能量为

5、E的实物粒子，理当对应于一波长为、频率为的波，且波长和频率为这种与实物粒子相联系的波称为德布罗意物质波，公式称为德布罗意公式。所以两种不同质量的粒子，其德布罗意波长相同，则这两种粒子的动量相同。83.氢原子中处于2p状态的电子，描述其量子态的四个量子数(n，l，ml，ms)可能取的值为答案：(C)参考解答：2p状态的电子，n=2,l=1.原子核外电子的状态可用一组共4个量子数描述(1)主量子数n(n=1,2,3.…),它基本上确定了核外电子的能量；(2)角量子数l(对于一个确定的n，l

6、=0,1,2…,n-1)，对多电子原子而言，n相同而l不同的各电子，其能量值也略有不同；(3)磁量子数ml(对于一个确定的l,ml=0,±１,±2…±l)，,决定“轨道”角动量的空间取向；(4)自旋磁量子数ms(ms=±1/2)，它决定电子自旋角动量的空间取向。本题中，只有(C)4个量子数的取值，符合规定。94.康普顿散射中，当散射光子与入射光子方向成夹角f=____________时，散射光子的频率小得最多；当f=_____________时，散射光子的频率与入射光子相同．康普顿效应：X射线

7、通过物质散射后波长变长的现象。p，0.c是与散射物质无关的常数，称为康普顿常数。105.设描述微观粒子运动的波函数为(r,t)，则表示__________；须满足的条件是____________；其归一化条件是___________．单值、有限、连续，t时刻，粒子在空间r处的单位体积中出现的概率，又称为概率密度。6.已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为：那么粒子在x=5/6a处出现粒子的几率密度为：A[]117.波长=5000Å的光沿x轴正向传播，若光的波长的不确定量=

8、10-3Å，则利用不确定关系式Pxx≥h可得光子的x坐标的不确定量至少为__________.(A)25cm．(B)50cm．(C)250cm．(D)500cm．128.波长为l的单色光照射某金属M表面发生光电效应，发射的光电子(电荷绝对值为e，质量为m)经狭缝S后垂直进入磁感应强度为B的均匀磁场(如图示)，今已测出电子在该磁场中作圆运动的最大半径为R．求(1)金属材料的逸出功A；(2)遏止电势差Ua．解：(1)由得代入可得(2)139．a粒子在磁感应强度为B=0.025T的均匀磁场中沿半径