大学物理近代物理习题课分解.ppt

近代物理习题课 * ■氢原子（核外电子）的状态由一组量子数表征 n 个值 n 个值 2 个值 主壳层 个态 支壳层 个态 近代物理习题课 * 例题：波函数为 则 表示________. (粒子在 t 时刻,在x 、 y、z附近出现的几率) 例题：粒子运动的波函数图形分别为以下各图确定粒子 动量的精确度最高的波函数是哪个图? ( A ) 例题：原子内电子的量子态由 n 、l 、m l 、 m s 四个量子数表征.当 n、l、m l 一定时, 不同的量子态数目为______；当 n 、 l 一定时，不同的量子态数目为_____；当 n 一定时，不同的 量子态数目为______。 近代物理习题课 * 例题：光电效应和康普顿效应都包含有电子与光子的相互作用过程对此，在以下几种理解中，正确的是： （A）两种效应电子与光子组成的系统都服从动量守恒和 能量守恒 （B）两种效应都相当于电子与光子的弹性碰撞过程 （C）两种效应都属于电子吸收光子的过程 （D）光电效应是吸收光子的过程，而康普顿效应则相当 于光子和电子的弹性碰撞过程 例题：如图，一束动量为 P 的电子通过缝宽为 a 的狭缝，在距离狭缝为 R 处放置一荧光屏，屏上衍射图样中央 最大的宽度 d 等于 近代物理习题课 原子中电子的运动状态可由四个量子数确定。 主量子数 n 角量子数 l 磁量子数 ml 自旋磁量子数 ms 泡利不相容原理 能量最小原理 * 近代物理习题课 激光产生的原理 固体的能带理论：导体、绝缘体、半导体 n型半导体、p型半导体、pn结 * 近代物理习题课 * 关于实验 量子物理中有哪些重要实验?它们分别说明了什么问题? (1)光电效应：说明光的波粒二相性，光与物质相互作用时， 其能量有不连续的结构。 （2）康普顿效应：说明光的量子理论是正确的，动量守 恒、能量守恒在微观单体过程中是正确的。 （3）氢原子光谱的实验规律：表明了原子光谱是分立的间接反映了原子内部结构的不连续性。 （4）卢瑟福 ? 粒子散射实验：发现原子的核式结构。 （5）夫兰克—赫兹实验：证明原子内部存在分立的定态能级。 （6）代维逊—革末实验：证明实物粒子（电子）的波粒二象性。 （7）斯特恩—盖拉赫实验：证明电子自旋及角动量空间量子化。 近代物理习题课 例题：20.5 (p181) * 地球吸收的太阳能 地球辐射能 近代物理习题课 例题： * 近代物理习题课 例题： * (1) 近代物理习题课 例题： * (2) (3) 近代物理习题课 例题：若电子和光子的德布罗意波长均为0.2nm，则它们的动量和总能量各为多少？ * 解： 近代物理习题课 例题：当电子的动能等于它的静止能量时，它的德布罗意波长为多少？ * 解： 近代物理习题课 例题：21.5(p214) * 解： 近代物理习题课 例题：21.11(p215) * 解： 近代物理习题课 例题：22.3(p242) * 解： 因此n=3，可能发出三种不同的光，分别对应于 3?2,3?1和2?1跃迁。 近代物理习题课 例题：22.11(p243) * 近代物理习题课 * 感谢同学们半年来的信任、支持、和配合！ 预祝大家期末考试取得好成绩！！ 谢谢！再见。 * * * 近代物理习题课 斯特藩-玻尔兹曼定律 维恩位移定律 T?m=b 普朗克黑体辐射公式 * 近代物理习题课 爱因斯坦光电效应方程 * 近代物理习题课 康普顿效应 碰撞前后能量和动量守恒 能量 动量 式中常量?c= =0.00242nm是散射角?=90?方向上测得的波长改变量，称为康普顿波长。 * 近代物理习题课 康普顿效应 * 注意：（1）原子量小的，康普顿散射强，反之，弱。 （2）反冲电子的动能 光子与自由电子碰撞，散射光的波长移动 光子与束缚电子碰撞，散射光波长不移动 近代物理习题课 * 近代物理习题课 光的波粒二相性 光子的动量 光子的质量 E=h?=mc2 光子的能量 光波动理论中的光强I与单位时间内通过单位面积的光子数N相联系 I=Nh? * 近代物理习题课 德布罗意波假设 * 1、不考虑相对论效应时： E、m、P 的关系： 2、考虑相对论效应时： E、m、P 的关系： 近代物理习题课 * 1、求波长为?（或频率为 ? ）的光子能量、动量、质量 2、电子与光子各具有 ?=2.0A0