《量子物理参考答案.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《量子物理参考答案.doc(4页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、No.4 量子物理(机械)一 选择题1. 已知某单色光照射到一金属表面产生了光电效应,若此金属的逸出电势是U0(使电子从金属逸出需做功eU0),则此单色光的波长必须满足(A) (B) (C) (D) A 2. 光子能量为 0.5 MeV的X射线,入射到某种物质上而发生康普顿散射若反冲电子的动能为 0.1 MeV,则散射光波长的改变量Dl与入射光波长l0之比值为 (A) 0.20 (B) 0.25 (C) 0.30 (D) 0.35 B 3氢原子从能量为0.85eV的状态跃迁到激发能(从基态到激发态所需的能量)为10.19eV的状态时,所发射的光子的能量为(A)2.56 eV (B)3.41 e
2、V (C)4.26 eV (D)9.34 eV A 4. 若a粒子(电荷为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 (A) (B) (C) (D) A 5. 关于不确定关系 (),有以下几种理解: (1) 粒子的动量不可能确定 (2) 粒子的坐标不可能确定 (3) 粒子的动量和坐标不可能同时准确地确定 (4) 不确定关系不仅适用于电子和光子,也适用于其它粒子 其中正确的是: (A) (1),(2). (B) (2),(4). (C) (3),(4). (D) (4),(1). C 6描述氢原子中处于2p状态的电子的量子态的四个量子数(n,l,ml,ms
3、)可能取值为(A)(3,2,1,) (B)(2,0,0,)(C)(2,1,1,) (D)(1,0,0,) C 二 填空题1当波长为300 nm(1 nm=109m)的光照射在某金属表面时,产生的光电子动能范围为0 4.01019 J。此金属的遏止电压为Ua= 2.5 V;红限频率0= 3.971014 Hz 。【解】由于光电子的最大初动能为,由光电效应方程,所以红限频率2. 在康普顿散射中,若入射光子与散射光子的波长分别为l和l,则反冲电子获得的动能EK =【解】根据能量守恒定律有 则 3. 具有相同德布罗意波长的低速运动的质子和粒子的动量之比PpP= 11 ,动能之比EpE= 41 。4处于
4、基态的氢原子吸收了13.06eV的能量后,可激发到n= 5 的能级;当它跃迁回到基态时,可能辐射的光谱线有 10 条。5根据量子力学理论,氢原子中电子的动量矩L=,当主量子数n=3时,电子的动量矩的可能取值为 。6根据泡利不相容原理,在主量子数n=4的电子壳层上最多可能有的电子数为 32 个,它有 4 个支壳层,4p支壳层上可容纳 6 个电子。三 计算题1用波长0=0.1nm的X射线做康普顿散射实验。求(1)散射角=90的康普顿散射波长是多少nm,(2)在(1)中情况下的反冲电子获得的动能是多少eV。(h=6.631034 JS,电子静止质量me=9.111031Kg)【解】(1)由于 (2)
5、根据能量守恒定律有 则 2. a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a粒子相同的速率运动则其波长为多少? (a粒子的质量ma =6.6410-27 kg,普朗克常量h =6.6310-34 Js,基本电荷e =1.6010-19 C)【解】 (1) 德布罗意公式:由题可知a 粒子受磁场力作用作圆周运动,又 则 故 (2) 由上一问可得 对于质量为m的小球 =6.6410-34 m3处于第一激发态的氢原子被外来单色光激发后,在发射的光谱中,仅观察到三条如图所示的巴尔末系的光谱线。试求这三条光谱线中波长最长的那条谱线的波长以及外来光的频率(R=1.097107 m1)n=2n=3n=4n=5【解】 对巴尔末系的光谱线的光谱线,有 当时,有 , 代入R的值,可得。 可知外来光的波长满足 所以外来光的频率为