武汉理工大学大学物理量子物理习题.ppt

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1、练习46选择题1.B2.B3.C理想黑体模型—用不透明材料制成一个开有小孔的空腔。练习46填空题1.借助电磁波传递能量的方式称为热辐射。2.对任何波段的入射电磁波都能完全吸收的物体称为黑体。3.根据普朗克的能量子假设，频率为ν的谐振子发射或吸收的能量E=nhν；n为正整数。4.练习46计算题1.解：①②×2.旧题解：①②谐振子能量：与E相应的量子数③由②有：两边取微分：将微分改写为有限大小增量：由本题结果可知：宏观谐振子的能量量子化效应是非常不明显的，其能量完全可看作是连续的。此式两边同除以练习47选择题1.D2.B3.C当散射角θ确定时，波长的增量与散射物质的性质无关。康普顿散射的强度与散射

2、物质有关。波长0轻物质（多数电子处于弱束缚状态）弱强重物质（多数电子处于强束缚状态）强弱此页为旧题练习47填空题1.由爱因斯坦方程遏止电压逸出功红限频率2.光波长为λ，则能量动量的大小质量3.练习47计算题1.解：反冲电子获得的动能为：可求得光子的波长：由康普顿公式由相对论可知：2.解：根据能量守恒定律,可知反冲电子获得的动能:式中为散射光子的波长。为最大时，也最大，此时散射角，动量守恒定律，有：式中为反冲电子的动量大小，前负号表示散射光子速度方向与入射光子的相反。根据相对论，电子的能量-动量关系为：代入(2)式，得：由(1)式练习48选择题1.A2.A3.Cλ同，动量大小相同练习48填空

3、题1.德布罗意波是概率波，波函数不表示某实在物理量在时空中的波动，其振幅没有实在的物理意义。2.3.4.（由选择题1）练习48计算题1.解：由题意可知：式中m0、m分别为电子的静质量和相对论质量。根据相对论：联立两式，可求得：2.解：由于电子的能量E大大超过电子的静能Eo，①②按相对论有：电子的德布罗意波长：由于，所以可用这种电子来探测质子内部的情况，即这种电子可以给出质子内部各处的信息。练习49选择题1.C2.A3.B练习49填空题1.2.3.练习49计算题1.解：则2.解：取取同理粒子的零点势能为：则有则有练习50选择题1.C赖曼系最长波长n:2→12.A3.C组合当n＝3时，N=33→2

4、;3→1;2→1练习50填空题1.玻尔氢原子理论的三条假设是原子系统只能处在一系列不连续的能量状态，在这些状态中，虽然电子绕核运转，但并不辐射电磁波。③轨道角动量量子化假设②跃迁假设①定态假设当原子从能量为En的定态跃迁到另一能量为En‘的定态时，就要吸收或放出一个光子。2.组合当n＝5时，N=105→2;4→2;3→2其中巴尔末系有3条3.巴尔末系的可见1条3→2不可见的2条3→1；2→1练习50计算题1.解：①②③由于此谱线是巴耳末线系，其k=2，又：可发射四个线系，共10条谱线。（见右图）波长最短的是赖曼系中由n=5跃迁到n=1的谱线2.解：在发射光谱的过程中，氢原子与光子组成的系统能量

5、守恒、动量守恒，即：两式中的p是氢原子的反冲动量由于不大于，所以。氢原子反冲速率：由此二式可得：而于是上式给出：练习51选择题1.D2.A3.D练习51填空题1.t时刻粒子在（x，y，z）处出现的概率密度。单值、连续、有限。归一化条件是必须满足的条件是表示2.3.归一化条件练习51计算题1.解：①由波函数的归一化条件可得：用部分积分法，可得：归一化波函数为：③②粒子概率密度发布函数为令所以所以：有练习52计算题1.解：点电荷Q产生的库仑场中的势能函数为：式中r是粒子与点电荷间的距离得：把U代入薛定谔方程2.解：粒子位置的不确定量粒子的零点能：3.解：势阱中粒子的德布罗意波长：粒子的动量：粒子的

6、能量：由设4.解：氧分子的质量为①②填空题1.①主量子数n(1,2,3,……)②副量子数l(0，1，2，…….,n-1)③磁量子数ml(0，±1，±2，…….,±l)④自旋磁量子数ms(1/2,-1/2)决定电子的能量决定电子的轨道角动量大小决定电子轨道角动量的空间取向决定电子自旋角动量的空间取向练习53选择题1.D2.B3.C2.原子中电子的分布由泡利不相容原理3.当n，l，ml一定时，和能量最小原理确定。当n，l一定时，电子不同量子态的数目为2电子不同量子态的数目为当n一定时，电子不同量子态的数目为4.时，l取值为0，1，2则l=0,1,2┄n-1练习53计算题1.解：2.解：d分壳层即角

7、量子数l=2的分壳层。d分壳层最多能容纳的电子数是：钴的电子组态为即在3d态的电子有7个。第二十三章习题完