第12-13章小结与练习.ppt

A 29. 附图是导体、半导体、绝缘体在热力学温度T = 0 K 时的能带结构图。其中属于绝缘体的能带结构是 (A)(1)。 (B)(2)。 (C)(1)，(3)。 (D)(3)。 (E)(4)。 若 a 粒子(电量为 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 a 粒子的德布罗意波长是 。 电子经电场加速，加速电势差为 150 V (不考虑相对论效应)，其德布罗意波长为 l = 。 能量和一个电子静止能量相等的光子的频率 n = Hz；波长 l = nm；动量 p = kg·m/s。 原子处于某激发态的时间为 t = 10-8 s，该激发态能级宽度为 。 5. 主量子数 n = 4 的量子态中，角量子数 l 的可能取值为 ；磁量子数 ml 的可能取值为 。 填空题 h/(2eRB) 1 ? 10-10 m 1.24 ? 1020 0.00243 2.73 ?10-22 DE = 5.3 ? 10-27 J 0，1，2，3 0，±1，±2，±3 6. 根据量子力学理论，原子内电子的量子态由 (n，l，ml，ms)四个量子数表征。那么，处于基态的氦原子内两个电子的量子 态可由 和 两组量子态表征。 8. 电子的自旋磁量子数 ms 只能取 和 两个值。 7. 根据量子力学理论，氢原子中电子的角动量 的大小 L 由角量子数 l 决定，为 ，电子角动量在外磁场的分量值 Lz 轨道磁量子数 ml 决定，为 ，当主量子数 n = 3 时，电子角动量大小的可能取值为 ，电子角动量在外磁场的分量值 可能为 。 +1/2 -1/2 9. 在主量子数 n = 2，自旋磁量子数 ms = 1/2 的量子态中，能够填充的最大电子数是 。当氢原子中的角动量 L = 时，角动量有几个空间取向_____；在外磁场方 向的分量 Lz = 。 ms 只允许取一个值，电子数只占该壳层 (n = 2) 的一半 ? N = 2n2/2 = 4 由角动量 L= ，可得 l = 3 ml 允许取值 2l + 1 个，即可以有 7 个空间取向 ml 允许取值为 0，±1，±2，±3 代入 Lz = ml ? ? Lz = 0, ±?, ±2? , ±3? 7 4 0, ±?, ±2? , ±3? 10. 根据不确定关系 ?x·?Px ? ?/2 估计边缘在 x = -a/2 到 x = a/2 的一维无限深方势阱中运动的粒子(质量为 m)的最小动能为_________________。 11. 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的能量)为 ?E = 10.19 eV 的状态时, 发射出光子的波长为 ? = 486 nm，则该初始状态的能量为__________和主量子数为________。 该初始状态的主量子数为 解：所发射的光子能量为： e = hc/l = 2.56 eV 氢原子在激发能为 10.19 eV 的能级时，其能量 Ek 为： Ek = E1 + DE = -13.6 +10.19 = -3.41 eV 氢原子在初始状态的能量 En 为： e = En - Ek，En = e + Ek = 2.56 - 3.41 = -0.85 eV En Ek E1 DE=10.19eV -0.85 eV 4 12. 当电子(me 为电子的静止质量)的动能等于它的静止能量时，它的德布罗意波长是 ? =_