大学物理 量子习题选(05.12).ppt

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1、一.爱因斯坦方程光子学说1、爱因斯坦的光子学说一个频率为的光子具有能量能流密度（即光强）：光强不仅与单位时间、单位面积上接收的光子数n有关，还与频率有关。量子总结一个光子打出一个光电子,而光电流强度是与光电子成正比的2、爱因斯坦光电效应方程(A称为逸出功，只与金属性质有关。)UI0频率不变时ISUa光强强光强弱遏止电压（截止电压）Ua红限（或截止频率）波动性粒子性3.反映光具有波粒二象性的公式二.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(这种波长变长的散射叫康普顿散射)，波长

2、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.系统能量守恒(式);系统动量守恒(式)3.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三、玻尔的氢原子理论1.玻尔理论的基本假设:定态能级假设;能级跃迁决定谱线频率假设；轨道角动量量子化假设玻尔半径(即基态氢原子半径）2.氢原子轨道半径E1=-13.6eV3.氢原子能级氢原子基态能级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

3、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（即线系限）赖曼系最长波长三.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的加速下四.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.根据玻尔理论，氢原子中的电子在n=4的轨道上运动的动能与在基态的轨道上运动的动能之比为(A)1/4．(B)1/8(C)1/16．(D)1/32．[C]3.当氢原子从某初始状态跃迁到激发能(从基态到激发态所需的

4、能量)为10.19eV的激发态上时，发出一个波长为4860Å的光子，则初始状态氢原子的能量是________eV．－0.85量子习题课2.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=________;动能之比Ep：Ea=________4∶11∶14.要使处于基态的氢原子受激发后能发射赖曼系的最长波长的谱线，至少应向基态氢原子提供的能量是(A)1.5eV．(B)3.4eV．(C)10.2eV．(D)13.6eV．[C]5.要使处于基态的氢原子受激后可辐射出可见光谱线，最少应供给氢原子的能量

5、为(A)12.09eV．(B)10.20eV．(C)1.89eV．(D)1.51eV．[A]6.欲使氢原子发射赖曼系(由各激发态跃迁到基态所发射的谱线构成）中波长为1216Å的谱线，应传给基态氢原子的最小能量是_______eV．10.2[C]7.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，ILi

6、lLi=lFe，ILi.>IFe(D)lLiIFe8.光子波长为l，则其能量=_____；动量的大小=____；质量=______．9.用波长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）4.66×10-17J11.已知用光照的办法将氢原子基态的电子电离，可用的最长波长的光是913Å的紫外光，那么氢原子从各受激态跃

7、迁至基态的赖曼系光谱的波长可表示为:(A)Å．(B)Å．(C)Å．(D)Å．[D]10.在康普顿散射中，如果设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]12.玻尔的氢原子理论中提出的关于_________和_______________________的假设在现代的量子力学理论中仍然是两个重要的基本概念．能级跃迁决定谱线频率定态能级613.设大量氢原子处于n=4的激发态，它们跃迁时发射出一簇光谱线．这簇光谱线最多可能有_____条,其中

8、最短的波长是_____Å97315.当一个质子俘获一个动能EK=13.6eV的自由电子组成一个基态氢原子时，所发出的单色光频率是____________________．(基态氢原子的能量为－13.6eV，普朗克常量h=6.63×10-34J·s)6.56×1015Hz14.在康普顿效应实验中，若散射光