- 1、本文档共69页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
江元生《结构化学》课后习题答案
量子理论
说明及都是波动方程
的解。
提示:将代入方程式两端,经过运算后,视其是否相同。
解:利用三角函数的微分公式和,将代入方程:
对于电磁波,所以是波动方程的一个解。
对于,可以通过类似的计算而加以证明:
试根据Planck黑体辐射公式,推证Stefan定律:,给出(的表示式,并计算它的数值。
提示:, I =cE/4
解:将代入上式,
作变量代换后,上式变为,
说明在长波(低频(区域((=0(,Planck公式还原为Rayleigh-Jeans公式。
提示:应用Taylor级数展开。
解:在长波(低频(区域((=0(,可将用Taylor级数展开至一阶,
并代入Planck公式即可得Rayleigh-Jeans公式,
试通过对能量密度函数求极值,推导出Wien位移定律,
。
解:本题正确求解的关键是必须明确以波长为变量求得的最大能量密度及波长?max和以频率为变量求得的最大能量密度及频率?max 无对应关系: c=??max?max. 现对这两个物理量分别计算如下:
(1)求?max
根据能量密度函数的表示式 得到,
当上述微分为零时能量密度函数取极值(可以证明, 取极大值.), 即:
? = 0为平庸根, 另一个根由下述方程得到:
.
令, 上述方程变换为: 3(ex-1)-xex=0
通过迭代求解, 可得两个根 x = 0, x = 2.82.
从而得到关系式
.
(2) 求?max
先将能量密度的表示式变换为波长的函数:
对E(?)求极值:
极值条件为上式等于零. 再令, 得到:
5(ey-1)-yey = 0
迭代求得: y=0, y=4.965.
y=0为平庸根, y=4.965时, E(?)取极大值(可以证明), 故而,
.
(3) 综合上述两个结果, 容易发现?max?max不等于光速c.
计算下列波长的一个光子和1mol光子的能量:(a( 600nm(红(, (b( 550nm(黄(, (c( 400nm(蓝(, (d( 200nm(紫外(, (e( 150pm(X射线(, (f( 1cm(微波(。
解:本题用到的长度单位变换为:。
一个光子的能量为:,而1mol光子的能量为:。
这里N0是Avogadro常数,是Planck常数, 是光速,是波长。对与本题的各种波长,代入以上公式得:
(a( ,;
(b( ,;
(c( ,;
(d( ,;
(e( E=8.26×103eV, Emol=7.975×105kJ;
(f( E=1.24×10?4eV, Emol=1.20×10-2kJ。
用波长为750nm, 500nm, 200nm的光照射以下金属的表面:Na(2.3eV(, K(2.2eV(, Cs(2.1eV(, W(4.5eV(。括号中的数值是该金属的功函数,请估计光电子发射时,每种情况的电子动能。
解:光电子发射时,电子动能,这里(是金属的功函数。代入本题的波长和功函数,计算结果见下表:
—————————————————————————————
Na K Cs W
—————————————————————————————
(=750 无发射 无发射 无发射 无发射
(=500 0.18eV 0.28eV 0.38eV 无发射
(=200 3.90eV 4.00eV 4.10eV 1.70eV
—————————————————————————————
测量光电子的动能,把它看作入射光频率的函数。在波长为625nm时,动能为0.2eV;在波长为416nm时,动能为1.2eV;在312nm时,动能为2.2eV。计算此金属的功函数,能否通过这些数据,确定Planck常数,试给出h的数值。
解:
本题中h作为未知量出现。据公式,将第一组和第二组数据代入公式并将公式中的每一项的能量单位都换成eV,得到一方程组,
从这个方程组可得和。利用这两个参数和第三组数据可验证所得结果正确。
计算下列情况下得de Broglie波长:
(a(速度为的氢原子;
(b(能量为0.05eV和的自由电子;
(c(能量为0.05eV的氙原子。
解:粒子的de Broglie波长为??= h / p。
(a( 的原子量为1.007825, 原子质量单位1.6605655×10?27kg,所以
(b( 1eV=1.6022×10?31J,电子质量为9.10953×10?31kg。自由电子的波长和能量的关系为,将数据代入
您可能关注的文档
- 汉孝三标闵集高架车站站台梁碗扣支架设计与施工.doc
- 汉寿县职业中专高三第二次月考语文试题.doc
- 汉寿龙池实验中学2010届高考培训部单元测试题二.doc
- 汉水建司水源热泵方案.doc
- 汉江安康站最大最小泾流量的数学模型.doc
- 汉硕古代汉语常考知识点.doc
- 汉英禁忌语和委婉语的对比研究.doc
- 汉英翻译能力的培养.doc
- 汉英语言中的文化差异与翻译策略.doc
- 汉译英是我历来推崇的练习方式.doc
- 难点详解鲁教版(五四制)6年级数学下册期末测试卷带答案详解(考试直接用).docx
- 难点详解鲁教版(五四制)6年级数学下册期末试题【培优】附答案详解.docx
- 难点解析鲁教版(五四制)7年级数学下册期末试题及完整答案详解(全国通用).docx
- 难点解析鲁教版(五四制)7年级数学下册期末试题含完整答案详解(名师系列).docx
- 难点解析鲁教版(五四制)7年级数学下册期末试题含完整答案详解【全国通用】.docx
- 难点解析鲁教版(五四制)7年级数学下册期末试卷(突破训练)附答案详解.docx
- 难点解析鲁教版(五四制)7年级数学下册期末试卷(能力提升)附答案详解.docx
- 难点详解京改版数学9年级上册期中试卷附参考答案详解【突破训练】.docx
- 难点解析鲁教版(五四制)7年级数学下册期末试题含完整答案详解(有一套).docx
- 难点解析鲁教版(五四制)7年级数学下册期末试卷带答案详解(夺分金卷).docx
最近下载
- 减肥打卡社群运营.pdf
- 时间管理之四象限法则的运用PPT(59张)课件.pptx VIP
- Unit 5 Whose dog is it_ Part A Spell 课件人教版英语五年级下册.pptx
- 价值管理的信息系统开发.pptx VIP
- 装饰装修施工组织设计(完整版).pdf
- 模板专项施工方案(完整版).docx
- 《最后一片叶子》课件高教版中职语文基础模块上册.pptx
- 光合速率的测定方法讲课教案.ppt
- 电气控制与可编程控制技术课程设-三相六拍步进电机PLC控制系统的设计.docx VIP
- 2024-2025学年苏科版八年级物理下册 第9章 压强和浮力【速记清单】(解析版).pdf VIP
文档评论(0)