量子物理复习题课件.ppt

1. 下列各组量子数中，哪一组可以描述原子中电子的状态？ 2. 用频率为? 的单色光照射某种金属时，逸出光电子的最大动能为Ek；若改用频率为2? 的单色光照射此金属时，则逸出光电子的最大动能为 3. 已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为： 那么粒子在5a/6处的概率密度为： 4. 氢原子中处于3d量子态的电子，描述其量子态的四个量子数（n, l, ml , ms）可能的取值为： 5. 在原子的L(n = 2)壳层中,电子可能具有的四个量子数（n, l, ml , ms）为 以上四种取值中，哪些是正确的？ 6. 某物体可视为绝对黑体, 在?m= 600nm处辐射最强，若黑体被加热后使其?m移到500nm处，则前后两种情况的总辐射能之比为 7. 光电效应和康普顿效应都含有电子与光子的相互作用过程。对此，在以下几种解释中，正确的是： (A) 康普顿效应是吸收光子的过程，而光电效应则相当于光子和电子的弹性碰撞过程； (B) 两种电子都相当于电子和光子的弹性碰撞过程； (C) 两种电子都相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。 8. 在加热绝对黑体的过程中， ?m从700nm变到350nm，则前后两种情况的温度之比为 9. 氢原子中处于2p状态的电子，描述其量子态的四个量子数（n, l, ml , ms）可能的取值为： 10. 黑体A和B具有相同的温度，但A周围的温度低于T，B周围的温度高于T，则A和B的辐射出射度MA(T)和MB(T)的关系为： (A) MA(T)MB(T) (B) MA(T)=MB(T) (C) MA(T)MB(T) (D) 无法判断 只与温度有关 11. 氢原子光谱的巴耳末线系中，有一谱线的波长为434nm,试求： (1)与这一谱线相应的光子的能量为多少电子伏特? (2) 该谱线是氢原子由能级En 跃迁到Ek产生的，n 和k各为多少？ (3) 最高能级为E5的大量氢原子，最多可以发射几 个线系，共几条谱线？ 解: (1) (2) 由于此谱线属于巴尔末线系，其k = 2 (3)可发射4个线系，共有10条谱线 n =1 n =2 n =3 n =4 n =5 12. (1)使处于第一激发态的氢原子电离，所需入射光波长的最大值为多少？ (2) 氢离子俘获动能为13.6eV的自由电子组成基态氢原子，所发出的单色光的频率和波长分别为多少？ (3) 在何温度下，可使基态氢原子激发至第一激发态？ 解: (1)使处于第一激发态的氢原子电离,所需要的入射光子的能量 入射光子的波长 (2) 氢离子俘获动能为13.6eV的自由电子组成基态氢原子，电子的能量由13.6eV?? 13.6eV，实现量子跃迁，辐射光子 (3) 在何温度下，可使基态氢原子激发至第一激发态？ 解: 使基态氢原子激发至第一激发态所需要的能量为 如果通过加温使基态氢原子获得该能量(动能)而实现跃迁到第一激发态，即 13. 波长为?的光入射到某光电材料的表面，逸出的光电子在磁感应强度为B的均匀磁场中沿半径为R 的圆轨道运动，求该光电材料的逸出功(已知常数：普朗克常数h, 光速c, 电子电量e, 电子质量m) 解： 14. 已知玻尔第一轨道半径为a，当氢原子中的电子处于量子数为n的轨道运动时，证明其相应的德布罗意波波长为：?=2?na 证： 电子的德布罗意波波长 电子处于量子数为n的轨道时， 由玻尔的轨道角动量量子化假设 代入相应方程，得 15. 已知氢光谱某一线系的极限波长为364.7nm，其中有一谱线波长为656.5nm. 试由玻尔氢原子理论，求： (1) 与该波长相应的始态和终态能级的能量； (2)电子在相应的始态和终态轨道上运动时的周期之比. 解: (1)某一线系的极限波长满足 其中Ek为该线系所有谱线对应的终态能级能量,即谱线656.5nm的终态能级能量. 设谱线656.5nm的始态能级能量为En, 则 (R= 1.097?107 m?1) (2)电子在相应的始态和终态轨道上运动时的周期之比. 解： 由 16. 处于第一激发态(n = 2) 的氢原子被外来单色光 激发后发射的光谱中，可观察到3条属于巴尔末系 的光谱线，求(1) 外来单色光的频率； (2) 3条谱线中波长最长谱线的波长. (R= 1.097?107 m?1) 解: (1)由于发射光谱中仅观察到属巴尔末系的3条谱线，分别对应5?2,4?2,3?2的跃迁，即第一激发态吸收外来光子后跃迁到n=5 的激发态，则 (2) 3条谱线中波长最长谱线对应3?2的跃迁 17. 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要的能量）为?E=10.19eV的状态时，发出光子的波长为? = 486.