第15章 量子物理 联系客服

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72. 将波函数在空间各点的振幅同时增大D倍,则粒子在空间的分布概率将 [ ] (A) 增大D2倍

(B) 增大2D倍 (C) 增大D倍

(D) 不变

73. 设氢原子的动能等于氢原子处于温度为T的热平衡状态时的平均动能,氢原子的质量为m,那么此氢原子的德布罗意波长为 [ ] (A) ??(C) ?? 二、填空题

1. 当波长为?的单色光照射逸出功为A的金属表面时, 若要产生光电效应, ?必须满足的条件是 .

2. 如果入射光的波长从400 nm变到300 nm, 则从金属表面发射的光电子的遏止电压将增大 V.

3. 设用频率为?1和?2的两种单色光先后照射同一种金属, 均能产生光电效应.已知金属的红线频率为?0, 测得两次照射时的遏止电压?U2a?=2?U1a?, 则这两种单色光的频率关系为 .

4. 钨的红限频率为1.3?1015 Hz.用波长为180 nm的紫外光照射时, 从其表面上逸出的电子能量为 .

5. 以波长为??0.207?m的紫外光照射金属钯表面产生光电效应,已知钯的红限频率?0?1.21?1015Hz,则其遏止电压Ua= V.(普朗克常量h?6.63?10?34J?s,基本电荷 e?1.6?10?19h3mkT

(B) ??(D) ??h5mkT

3mkT h5mkT hC)

6. 某光电管阴极对于? = 491nm的入射光, 发射光电子的遏止电压为0.71伏.当入射光的波长为_________ nm时, 其遏止电压变为1.43伏.

7. 钾的光电效应红限波长是?0 = 6.25?10-5 cm, 则钾中电子的逸出功是 . 8. 波长为390 nm的紫光照射到一块金属表面, 产生的光电子速度为6.2?105m.s-1, 光电子的动能为 ,该金属的逸出功为 .

9. 康普顿散射中, 当出射光子与入射光子方向成夹角?= ______ 时, 光子的频率减少得最多; 当?= ______时, 光子的频率保持不变.

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10. 如T15-2-10图所示,一频率为?的入射光子与起始静止的自由电子发生碰撞和散射.如果散射光子的频率为

??,反冲电子的动量为p,则在与入射光子平行的方向上的

动量守恒定律的分量形式为 .

11. 光子A的能量是光子B的两倍, 那么光子A的动量是光子B的 倍.

12. 波长为0.071 nm的X射线射到石墨上, 由公式??? ? ??散射光子?? e反冲电子T15-2-10图

h(1?cos?)可知, 在与入射

mec方向成45°角方向观察到的X射线波长是 .

13. 在康普顿散射中, 如果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 倍.

14. 根据玻尔理论, 基态氢原子的电子轨道动量矩约为 . 15. 根据玻尔理论, 氢原子在n = 5轨道上的动量矩与在第一激发态的轨道动量矩之比为 .

16. 根据玻尔量子理论, 氢原子中电子处于第一轨道上运动的速度与处在第三轨道上运动的速度大小之比为 .

17. 如果氢原子中质子与电子的电荷增加一倍, 则由n = 2的能级跃迁到n = 1的能级所产生的辐射光能量将增加的倍数为 .

18. 欲使氢原子能发射巴耳末系中波长为6562.8 ?的谱线,最少要给基态氢原子提供_________________eV的能量. (里德伯常量R =1.097×107 m1 )

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19. 已知用光照办法可将氢原子基态的电子电离,可用的最长波长的光是 913 ?的紫外光,那么氢原子从各受激态跃迁至基态的赖曼系光谱的波长可表示为 .

20. 在氢原子光谱的巴耳末线系中有一频率为6.15?1014Hz的谱线,它是氢原子从能级En= eV跃迁到能级Ek= eV而发出的.

21. 氢原子基态的电离能是 eV.电离能为+0.85eV的激发态氢原子,其电子处在n= 的轨道上运动.

22. 氢原子从能级为-0.85eV的状态跃迁到能级为-3.4eV的状态时, 所发射的光子能量是 eV, 它是电子从n = ________的能级到 n =________的能级的跃迁.

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23. 氢原子的部分能级跃迁示意如T15-2-23图.在这些能

级跃迁中,

(1) 从 n = ______ 的能级跃迁到 n =______的能级时发

射的光子的波长最短;

(2) 从 n = ______的能级跃迁到 n = _______的能级时所发射的光子的频率最小.

n?4n?3 n?2n?1T 15-2-23图

24. 处于基态的氢原子吸收了13.06eV的能量后, 可激发到n =________的能级; 当它跃迁回到基态时, 可能辐射的光谱线有____________条.

25. 静止质量为me的电子,经电势差为U12的静电场加速后,若不考虑相对论效应,电子的德布罗意波长?=________________________________.

26. 用 50 V电压加速电子, 与之相应的德布罗意波波长约为 . 27. 在300K时达到热平衡的中子, 其德布罗意波波长近似为 . 28. 一质量为1.0?10-19 g、以速度3.0?102m.s-1运动的粒子的德布罗意波波长最接近于 .

29. 令?c?h/(mec)(称为电子的康普顿波长,其中me为电子静止质量,c为真空中光速,h为普朗克常量).当电子的动能等于它的静止能量时,它的德布罗意波长是

??=________________?c.

30. 在两个平均衰减寿命为10-10s的能级间,跃迁原子所发射的光的频率差最小值接近于(用不确定关系?E ?? t≥?计算) .

31. 已知中子的质量为1.67?10-27 kg.假定一个中子沿x方向以2000m.s-1的速度运动, 速度的测量误差为0.01?, 则中子位置的不确定量最小为(用不确定关系?x??px≥?计算) .

32. 在电子单缝衍射实验中,若缝宽为a = 0.1 nm,电子束垂直射在单缝面上,则衍射的电子横向动量的最小不确定量?py =______________N·s. 33. 一电子在x??x处两个不可穿透的墙之间作一维运动.设 ?x?0.05nm, 则电子基态能量至少是(用不确定关系?x??px≥?

计算) .

34. 在宽度为0.1 nm的一维无限深势阱中, 能级n = 2的电子的能量为 .

x??xT 15-2-33图

x11

35. 一自由电子被限制在?x = 0.5 nm的区域内运动, 电子第一激发态的能量是基态能量的 倍.

36. 一自由粒子被限制在x和x ? l处两个不可穿透壁之间.按照

量子力学, 处于最低能态的粒子在x ~ x ? l/3区间出现的概率为 [其波函数为?(x)?2nπsin(x)] . llOx x?lT 15-2-36图

37. 1921年斯特恩和革拉赫在实验中发现:一束处于s态的原子射线在非均匀磁场中分裂为两束.对于这种分裂用电子轨道运动的角动量空间取向量子化难于解释,只能用________________________________________________________来解释.

38. 根据量子力学理论,氢原子中电子的动量矩为L?l(l?1) ?,当主量子数n =4时,电子动量矩的可能取值为__________________________________.

39. 在主量子数n =2,自旋磁量子数ms?_________________.

40. 钴(Z = 27 )有两个电子在4s态,没有其它n ≥4的电子,则在3d态的电子可有____________个.

41. 在均匀磁场B内放置一极薄的金属片,其红限波长为??.今用单色光照射,发现有电子放出,有些放出的电子(质量为m,电荷的绝对值为e)在垂直于磁场的平面内作半径为R的圆周运动,那末此照射光光子的能量是 _________________.

42. 若?粒子(电荷为2e)在磁感应强度为B均匀磁场中沿半径为R的圆形轨道运动,则?粒子的德布罗意波长是_________________.

43. 低速运动的质子和?粒子,若它们的德布罗意波长相同,则它们的动量之比pp:p? =______________;动能之比Ep:E? =____________.

44. 若一无线电接收机接收到频率为108 Hz的电磁波的功率为1微瓦,则每秒接收到的光子数为__________________________. ?2 45. 在T15-2-45图示中, 被激发的氢原子跃迁到较低能级Ek 时,可发出波长为??、??、??的辐射,其频率??、??和??满足关系?

?

1的量子态中,能够填充的最大电子数是2?1式_____________;三个波长满足关系式__________________.

?3Ek12

T 15-2-45图