《《大学物理》习题库试题及答案----10-量子力学习题.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《大学物理》习题库试题及答案----10-量子力学习题.pdf（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、a 一 选择题 1 4185 已知一单色光照射在钠表面上 测得光电子的最大动能是1 2 eV 而钠的红 限波长是5400 那么入射光的波长是 A 5350 B 5000 C 4350 D 3550 2 4244 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 hc A 0 B hc eRB 2 0 2m C hc eRB 0 m D hc 0 2eRB 3 4383 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、2的单色光照射此种金属时 则逸出光电子的最大动能为 A 2 EK B 2h EK C h EK D h EK 4 4737 在康普顿效应实验中 若散射光波长是入射光波长的1 2 倍 则散射光光子 能量与反冲电子动能EK之比 EK为 A 2 B 3 C 4 D 5 5 4190 要使处于基态的氢原子受激发后能发射赖曼系 由激发态跃迁到基态发射的各 谱线组成的谱线系 的最长波长的谱线 至少应向基态氢原子提供的能量是 A 1 5 eV B 3 4 eV C 10 2 eV D 13 6 eV 6 4197 由氢原子理论知 当大量氢原子处于n 3 的激发态时 原子跃迁将发出 A 一种波长的光 B 两种
3、波长的光 C 三种波长的光 D 连续光谱 7 4748 已知氢原子从基态激发到某一定态所需能量为10 19 eV 当氢原子从能量为 0 85 eV 的状态跃迁到上述定态时 所发射的光子的能量为 A 2 56 eV B 3 41 eV C 4 25 eV D 9 95 eV 8 4750 在气体放电管中 用能量为12 1 eV 的电子去轰击处于基态的氢原子 此时 氢原子所能发射的光子的能量只能是 A 12 1 eV B 10 2 eV C 12 1 eV 10 2 eV 和 1 9 eV D 12 1 eV 10 2 eV 和3 4 eV 9 4241 若粒子 电荷为 2e 在磁感应强度为B 均
4、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 A h 2eRB B h eRB C 1 2eRBh D 1 eRBh 10 4770 如果两种不同质量的粒子 其德布罗意波长相同 则这两种粒子的 A 动 量 相 同 B 能 量 相 同 C 速 度 相 同 D 动 能 相 同 11 4428 已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动 其波函数为 a x a 那么粒子在x 5a 6 处出现的概率密度为 x 1 cos 3 x 2a A 1 2a B 1 a C 1 D 1 12 4778 设粒子运动的波函数图线分别如图 A B C D 所示 那么其中确定 粒子动量的精确度最高的波函数是哪个
5、图 2a a ss A x B x C x D x 13 5619 波长 5000 的光沿x 轴正向传播 若光的波长的不确定量 10 3 则利用不确定关系式 px x h 可得光子的 x 坐标的不确定量至少为 A 25 cm B 50 cm C 250 cm D 500 cm 14 8020 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 D 2 倍 B 增 大 2D 倍 C 增 大 D 倍 D 不 变 15 4965 下列各组量子数中 哪一组可以描述原子中电子的状态 ms A n 2 l 2 ml 0 1 2 m 1 ms B n 3 l 1 ml 1 1 2
6、m 1 C n 1 l 2 ml 1 2 D n 1 l 0 ml 1 2 16 8022 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 可能取的值为 1 1 A 3 0 1 2 B 1 1 1 2 1 1 C 2 1 2 2 D 3 2 0 2 17 4785 在氢原子的K 壳层中 电子可能具有的量子数 n l ml ms 是 1 1 A 1 0 0 2 B 1 0 1 2 1 1 C 1 1 0 2 D 2 1 0 2 18 4222 与绝缘体相比较 半导体能带结构的特点是 A 导带也是空带 B 满带与导带重合 C 满带中总是有空穴 导带中总是有电 子 D
7、禁带宽度较窄 19 4789 p 型半导体中杂质原子所形成的局部能级 也称受主能级 在能带结构中应 处于 A 满带中 B 导带中 C 禁带中 但接近满带顶 D 禁带中 但接近导带底 20 8032 按照原子的量子理论 原子可以通过自发辐射和受激辐射的方式发光 它们 所产生的光的特点是 A 两个原子自发辐射的同频率的光是相干的 原子受激辐射的光与入射光是不相干的 B 两个原子自发辐射的同频率的光是不相干的 原子受激辐射的光与入射光是相干的 C 两个原子自发辐射的同频率的光是不相干的 原子受激辐射的光与入射光是不相干 的 D 两个原子自发辐射的同频率的光是相干的 原子受激辐射的光与入射光是相干的
8、21 9900 x 与 P 的互易关系 x P 等于 x i x i ih ih 22 9901 厄米算符A 满足以下哪一等式 u v 是任意的态函数 u A vdx A u vdx v A udx v A udx v A u dx u A vdx A u v dx Av udx 二 填空题 1 4179 光子波长为 则其能量 动量的大小 质量 2 4180 当波长为3000 的光照射在某金属表面时 光电子的能量范围从0 到 4 0 10 19 J 在作上述光电效应实验时遏止电压为 Ua V 此金属的红限频率0 Hz 3 4388 以波长为 0 207 m 的紫外光照射金属钯表面产生光电效应
9、已知钯的红限 频率 1 21 1015 赫兹 则其遏止电压 Ua V 4 4546 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 5 4608 钨的红限波长是230 nm 用波长为180 nm 的紫外光照射时 从表面逸出的 电子的最大动能为eV 6 4611 某 一波长的X 光经物质散射后 其 散射光中包含波长和波长 的两种成分 其中的散射成分称为康普顿散射 7 4191 在氢原子发射光谱的巴耳末线系中有一频率为6 15 1014 Hz 的谱线 它是氢 原子从能级En eV 跃迁到能级Ek eV 而发出的 8 4192 在氢原子光谱中 赖曼系 由
10、各激发态跃迁到基态所发射的各谱线组成的谱线 系 的最短波长的谱线所对应的光子能量为 所对应的光子的能量为eV eV 巴耳末系的最短波长的谱线 9 4200 在氢原子光谱中 赖曼系 由各激发态跃迁到基态所发射的各谱线组成的谱线 系 的最短波长的谱线所对应的光子能量为 所对应的光子的能量为eV eV 巴耳末系的最短波长的谱线 10 4424 欲使氢原子发射赖曼系 由各激发态跃迁到基态所发射的谱线构成 中波长 为 1216 的谱线 应传给基态氢原子的最小能量是 11 4754 氢原子的部分能级跃迁示意如图 在这些能级跃迁 中 1 从 n 的能级跃迁到n 的能级时所发射的光子 的波长最短 2 从 n
11、的能级跃迁到n 的能级时所 发射的光子的频率最小 12 4755 被激发到n 3 的状态的氢原子气体发出的辐射中 有条可见光谱线和条非可见光谱线 eV 4754 图 n 4 n 3 n 2 n 1 13 4760 当一个质子俘获一个动能EK 13 6 eV 的自由电子组成一个基态氢原子时 所发出的单色光频率是 14 4207 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 15 4429 在戴维孙 革末电子衍射实验装置中 自热 阴极 K 发射出的电子束经U 500 V 的电势差加速
12、后投射到晶 体上 这电子束的德布罗意波长nm 16 4629 氢原子的运动速率等于它在300 K 时的方均根 速率时 它的德布罗意波长是 质量为M 1 g 以速度 v 1 cm s 1 运动的小球的德布罗意波长是 17 4630 在 B 1 25 10 2 T 的匀强磁场中沿半径为R 1 66 cm 的圆轨道运动的粒子的德布罗意波长是 4429 图 18 4203 设 描 述 微 观 粒 子 运 动 的 波 函 数 为 r t 则 表 示 r t 须满足的条件是 其归一化条 件是 19 4632 如果电子被限制在边界x 与 x x 之间 x 0 5 则电子动量x 分量的不 确定量近似地为kg
13、m s 20 4221 原子内电子的量子态由n l ml及 ms四个量子数表征 当n l ml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 21 4782 电子的自旋磁量子数ms只能取和两个值 n 3 22 4784 根据量子力学理论 氢原子中电子的动量矩为 L 当主量子数 时 电子动量矩的可能取值为 23 4963 原子中电子的主量子数n 2 它可能具有的状态数最多为个 24 4219 多电子原子中 电子的排列遵循原理和原理 25 4635 泡利不相容原理的内容是 ms 26 4787 在主量子数n 2 自旋磁量子数 数是 1 2 的
14、量子态中 能够填充的最大电子 27 4967 锂 Z 3 原子中含有3 个电子 电子的量子态可用 n l ml ms 四个量子数 1 来描述 若已知基态锂原子中一个电子的量子态为 1 0 0 2 则其余两个电子的量子 态分别为 和 28 4969 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 29 8025 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 子数表征 两组量 30 4637 右方两图 a 与 b 中 a 图是型半导体的能带结构图 b 图是型半 导体的能带结构图 E
15、 31 4792 若在四价元素半导体中掺入五价 元素原子 则可构成 的多数载流子是 型半导体 参与导电 32 4793 若在四价元素半导体中掺入三价禁带 元素原子 则可构成型半导体 参与导电 的多数载流子是 施主能级 33 4971 在下列给出的各种条件中 哪些是 a b 产生激光的条件 将其标号列下 1 自发辐射 2 受激辐4射 63 7 图 3 粒子数反转 4 三能极系统 5 谐振腔 34 5244 激光器中光学谐振腔的作用是 1 l l 1 K G U E 导带 禁带 受主能级 满带 带满 导带 3 10 3 10 2 3 35 8034 按照原子的量子理论 原子可以通过两种辐 射方式发
16、光 而激光是由方式产生的 36 8035 光和物质相互作用产生受激辐射时 辐射光和照射光具有完全相同的特性 这些特性是指 37 8036 激 光 器 的 基 本 结 构 包 括 三 部 分 即 和 3 8 写出以下算符表达式 p x H L y 3 9 微观低速的 非相对论性 体系的波函数满足薛定谔方程 其数学表达式为 4 0 自旋量子数为的粒子称为费米子 自旋量子数为 的粒子称为玻色子 体系遵循泡利不相容原理 41 p x p L x p u 2u u 42 线性谐振子的能量可取为 若 0 5 2 3 un 是谐振子的第 n 个能量本征函数 则体系的能量平均值为 三 计算题 1 4502 功率为 P 的点光源 发出波长为的单色光 在距光源为d 处 每秒钟落在 垂直于光线的单位面积上的光子数为多少 若 6630 则光子的质量为多少 2 4431 粒子在磁感应强度为B 0 025 T 的均匀磁场中沿半径为R 0 83 cm 的圆形 轨道运动 1 试计算其德布罗意波长 2 若使质量m 0 1 g 的小球以与粒子相同的速 率运动 则其波长为多少 粒子的质量m 6 64 10 27 kg 普朗
