15量子物理基础
更新时间:2023-12-27 00:07:01 阅读量: 教育文库 文档下载
练习二十六
班级______________学号____________姓名________________
练习 二十六 一、选择题
1. 下列哪一能量的光子,能被处在n=2的能级的氢原子吸收? ( ) (A)1.50eV; (B)1.89eV; (C)2.16eV; (D)2.41eV; (E)2.50eV。 2. 光谱系中谱线的频率(如氢原子的巴尔末系) ( ) (A)可无限制地延伸到高频部分; (B)有某一个低频限制; (C)可无限制地延伸到低频部分; (D)有某一个高频限制; (E)高频和低频都有一个限制。
3. 关于辐射,下列几种表述中哪个是正确? ( ) (A)只有高温物体才有辐射; (B)低温物体只吸收辐射;
(C)物体只有吸收辐射时才向外辐射; (D)任何物体都有辐射。
4. 光电效应中光电子的初动能与入射光的关系是 ( ) (A)与入射光的频率成正比; (B)与入射光的强度成正比; (C)与入射光的频率成线性关系; (D)与入射光的强度成线性关系。
5. 用两束频率、光强都相同的紫光照射到两种不同的金属表面上,产生光电效应,则: ( ) (A)两种情况下的红限频率相同; (B)逸出电子的初动能相同;
(C)在单位时间内逸出的电子数相同; (D)遏止电压相同。
6. 在康普顿散射中,若散射光子与原来入射光子方向成?角,当?等于多少时,散射光子的频率减少最多? ( ) (A)180; (B)90; (C)45; (D)30。
选择题:B E D C C A 一、选择题
1. 根据德布罗意的假设 ( )
(A)辐射不能量子化,但粒子具有波的特性; (B)运动粒子同样具有波的特性;
(C)波长非常短的辐射有粒子性,但长波辐射却不然; (D)长波辐射绝不是量子化的;
(E)波动可以量子化,但粒子绝不可能有波动性。
2. 钠光谱线的波长是?,设h为普朗克恒量,c为真空中的光速,则此光子的
???? 105
练习二十六
( ) (A)能量为h?/c; (B)质量为h/c?;
(C)动量为h/?; (D)频率为?/c; (E)以上结论都不对。 3. 一个光子和一个电子具有同样的波长,则: ( )
(A)光子具有较大的动量; (B)电子具有较大的动量; (C)它们具有相同的动量; (D)它们的动量不能确定; (E)光子没有动量。 4. 一质量为1.25?10?29kg的粒子以100eV的动能在运动。若不考虑相对论效应,在观察者看来与该粒子相联系的物质波的频率为 ( )
(A)1.1?10?50Hz; (B)4.1?10?17Hz; (C)2.4?1016Hz;
31(D)9.1?10Hz; (E)2.7?10Hz。
5. 如果电子被限制在边界x与x??x之间,?x为0.5A。电子动量x分量的不确定度数量级为(以kg/m?s为单位) ( )
(A)10?10?20; (B)10?14; (C)10?19; (D)10?24; (E)10?27。
6. 由量子力学可知,一维势阱中的粒子可以有若干能态,如果势阱的宽度L缓慢地减少至较小宽度L?,则 ( )
(A)每个能级的能量减小; (B)能级数增加;
(C)每个能级的能量保持不变; (D)相邻能级间的能量差增加; (E)粒子将不再留在阱内。 选择题:B B(C) C C D D
二、填空题
1. 测量星球表面温度的方法之一是把星球看成绝对黑体,利用维恩位移定律,测量?m便可求得星球表面温度T,现测得太阳的?m=550nm,天狼星的?m=290nm,北极星的
?m=350nm,则T太阳 =_________,T天狼星 =_________,T北极星 =________。
2. 当绝对黑体的温度从27℃升到327℃时,其辐射出射度增加为原来的________倍。
106
练习二十六
3. 把白炽灯的灯丝看成黑体,那么一个100W的灯泡,如果它的灯丝直径为0.40mm,长度为30cm,则点亮时灯丝的温度T=________.
4. 已知某金属的逸出功为A0,用频率为?1光照射使金属产生光电效应,则,
(1)该金属的红限频率?0=____________;
(2)光电子的最大速度v=___________。
5. 康普顿实验中,当能量为0.5MeV的X射线射中一个电子时,该电子获得0.10MeV的动能。假设原电子是静止的,则散射光的波长?1=________,散射光与入射方向的夹角?=________(1MeV=106eV)。
6. 处于n=4激发态的氢原子,它回到基态的过程中,所发出的光波波长最短为___________nm,最长为___________nm。 填空题:
1、5267K,9990K,8277K 2、16
3、14709K 4、
A02h(v1?v0), hm5、0.0031nm,14°12′ 6、97.5nm,1880nm 二、填空题
1. 若?粒子在均匀磁场中沿半径为R的圆形轨道运动,磁场的磁感应强度为B,则?粒子的德布罗意波长?=_____________。
2. 一束带电粒子经206V的电压加速后,测得其德布罗意波长为0.002nm,已知这带电粒子所带电量与电子电量相等,则这束粒子质量是_____________。
3. 处于激发态的钠原子,发出波长为589nm的光子的时间平均约为108s。根据不确定
-
度关系式,光子能量不确定量的大小?E=_____________,发射波长的不确定度范围(即所谓谱线宽度)是______________。
4. 从量子力学观点来看,微观粒子几率密度的表达式: 。其物理统计意义是:___________________________________________________。 在电子衍射实验中,如果入射电子流的强度增加为原来的N倍,则在某处找到粒子的概率为原来的______倍。
107
练习二十六
5. 波函数?(r,t)满足的标准化条件为 。 归一化条件的表达式为 。 填空题 1、
?h 2eBR2、1.67?10?27kg 3、5.28?10?27J,9.2?10?15m
4、|Ψ2|?Ψ?Ψ*,表示在某一时刻某点处单位体积内粒子出现的概率,1 5、单值、连续、有限,
三、计算题
1. 假定太阳和地球都可以看成黑体,如太阳表面温度TS=6000K,地球表面各处温度相同,试求地球的表面温度(已知太阳的半径R0=6.96×105km,太阳到地球的距离r=1.496×108km)。
解:由M0??T4 太阳的辐射总功率为
22PS?M04?RS??TS44?R0???|Ψ2|dV?1
?5.67?10?8?60004?4??(6.96?108)2 ?4.47?1026(W)地球接受到的功率为
PSRE22?R?P()?ES2d4?d6266.37?102 ?4.47?10()111.496?10?2.00?1017(W)PE?把地球看作黑体,则PE?ME4?RE??TE4?RE
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练习二十六
PE2.00?1017TE?4?4?290(K) 2?4?RE5.67?10?8?4??(6.37?106)2
2. 铝的逸出功为4.2eV,今用波长为200nm的紫外光照射到铝表面上,发射的光电子的最大初动能为多少?遏止电势差为多少?铝的红限波长是多少? 解:
由爱因斯坦方程h??12m?m?A,得 2发射的光电子的最大初动能为
1c2m?m?h??A?h?A2?3?108?34?19?6.63?10??4.2?10
200?10?9?3.2?10?19(J)?2.0(eV)Ek?由动能定理 qU?Ek,得 遏止电势差 U?Ek2eV??2V qe12m?m?A,得 2由爱因斯坦方程 h??铝的红限频率 h?0?A 铝的红限波长
?0?c?0?hcA3?108 ?6.63?10??194.2?10?2.96?10?7(m)?34?296nm
3. 波长?0=0.0708nm的X射线在石蜡上受到康普顿散射,求在?/2和?方向上所散射的
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