最新大学物理第15章补充例题PPT课件.ppt

《最新大学物理第15章补充例题PPT课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《最新大学物理第15章补充例题PPT课件.ppt（25页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 第十五章第十五章 量子物理量子物理第十五章补充例题第十五章补充例题物理学物理学第五版第五版2221mamVUe 实验实验0UKUa KU00 212mhm VWWWhe KW=eU0, h=eK光电效应方程：光电效应方程：光是由光子组成光是由光子组成 每个光子的能量每个光子的能量 h 每个光子的动量每个光子的动量 ph / 红限红限康普顿效应：用光子和电子的碰撞解释。康普顿效应：用光子和电子的碰撞解释。3.康普顿效应：康普顿效应：散射光中除了有入射光波长散射光中除了有入射光波长 0 还出现波长还出现波长 0 的射线的现象的射线的现象.2.光电效应光电效应: 第十五章第十五章 量子物理量子物理

2、第十五章补充例题第十五章补充例题物理学物理学第五版第五版 第十五章第十五章 量子物理量子物理第十五章补充例题第十五章补充例题物理学物理学第五版第五版 第十五章第十五章 量子物理量子物理第十五章补充例题第十五章补充例题物理学物理学第五版第五版 第十五章第十五章 量子物理量子物理第十五章补充例题第十五章补充例题物理学物理学第五版第五版 第十五章第十五章 量子物理量子物理第十五章补充例题第十五章补充例题物理学物理学第五版第五版 第十五章第十五章 量子物理量子物理第十五章补充例题第十五章补充例题物理学物理学第五版第五版 第十五章第十五章 量子物理量子物理第十五章补充例题第十五章补充例题物理学物理学第五

3、版第五版9康普顿效应的主要特点是：康普顿效应的主要特点是：(B)散射光的波长均与入射光相同，与散射角、散散射光的波长均与入射光相同，与散射角、散射体的性质无关射体的性质无关.(A)散射光的波长均比入射光短，且随散射角增大散射光的波长均比入射光短，且随散射角增大而减少，但与散射体的性质无关而减少，但与散射体的性质无关.(D) 散射光中有些波长比入射光波长长，且随散散射光中有些波长比入射光波长长，且随散射角增大而增大，有些与入射光波长相同，这都射角增大而增大，有些与入射光波长相同，这都与散射体的性质无关与散射体的性质无关.(C)散射光中既有与入射光波长相同的，也有比它散射光中既有与入射光波长相同的

4、，也有比它长和短的，这与散射体的性质有关长和短的，这与散射体的性质有关. 第十五章第十五章 量子物理量子物理第十五章补充例题第十五章补充例题物理学物理学第五版第五版10 (E)康普顿效应是吸收光子的过程，而光电效应则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相当于光子和电子的弹性碰撞过程 D 例例.光电效应和康普顿效应都包含有电子与光子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的相互作用过程.对此对此.在以下几种理解中在以下几种理解中.正确的是正确的是(A)两种效应中电子与光子两者组成的系统都服从两种效应中电子与光子两者组成的系统都服从动量守恒定律和能量守

5、恒定律动量守恒定律和能量守恒定律(B)两种效应都相当于电子与光子的弹性碰撞过程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相当于光子和电子的弹性碰撞过程 第十五章第十五章 量子物理量子物理第十五章补充例题第十五章补充例题物理学物理学第五版第五版11 例例.用用X射线照射物质时，可以观察到康普顿效应，射线照射物质时，可以观察到康普顿效应，即在偏离入射光的各个方向上观察到散射光，这种散即在偏离入射光的各个方向上观察

6、到散射光，这种散射光中射光中 (A) 只包含有与入射光波长相同的成分只包含有与入射光波长相同的成分 (B) 既有与入射光波长相同的成分，也有波长变长既有与入射光波长相同的成分，也有波长变长的成分，波长的变化只与散射方向有关，与散射物质的成分，波长的变化只与散射方向有关，与散射物质无关无关 (C) 既有与入射光相同的成分，也有波长变长的成既有与入射光相同的成分，也有波长变长的成分和波长变短的成分，波长的变化既与散射方向有关，分和波长变短的成分，波长的变化既与散射方向有关，也与散射物质有关也与散射物质有关 (D) 只包含着波长变长的成分，其波长的变化只与只包含着波长变长的成分，其波长的变化只与散射

7、物质有关与散射方向无关散射物质有关与散射方向无关 答：答：B 第十五章第十五章 量子物理量子物理第十五章补充例题第十五章补充例题物理学物理学第五版第五版12例例.所谓所谓“黑体黑体”是指的这样的一种物体，是指的这样的一种物体，即即 (A)不能反射任何可见光的物体不能反射任何可见光的物体 (B)不能发射任何电磁辐射的物体不能发射任何电磁辐射的物体 (C)能够全部吸收外来的任何电磁辐射的能够全部吸收外来的任何电磁辐射的物体物体 (D)完全不透明的物体完全不透明的物体 答：答：C例例.绝对黑体是这样一种物体，它绝对黑体是这样一种物体，它 (A)不能吸收也不能发射任何电磁幅射不能吸收也不能发射任何电磁

8、幅射 (B)不能反射也不能发射任何电磁辐射不能反射也不能发射任何电磁辐射 (C)不能发射但能全部吸收任何电磁辐射不能发射但能全部吸收任何电磁辐射 (D)不能反射但可以全部吸收任何电磁辐射不能反射但可以全部吸收任何电磁辐射 答：答：D 第十五章第十五章 量子物理量子物理第十五章补充例题第十五章补充例题物理学物理学第五版第五版13 例例.下面四个图中，哪一个正确反映黑体单色辐下面四个图中，哪一个正确反映黑体单色辐出度出度MB (T)随随 和和T的变化关系，已知的变化关系，已知T2 T1 T1T2(A)MB (T)(B)MB (T)(C)MB (T)(D)MB (T)T2T2T2T1T1T1答：答：

9、C 第十五章第十五章 量子物理量子物理第十五章补充例题第十五章补充例题物理学物理学第五版第五版14 例例. .要使处于基态的氢原子受激发后能发射要使处于基态的氢原子受激发后能发射赖曼系赖曼系( (由激发态跃迁到基态发射的各谱线组成由激发态跃迁到基态发射的各谱线组成的谱线系的谱线系) )的最长波长的谱线，至少应向基态氢的最长波长的谱线，至少应向基态氢原子提供的能量是原子提供的能量是 C C 例例. .已知氢原子从基态激发到某一定态所需能量为已知氢原子从基态激发到某一定态所需能量为 10.19 eV10.19 eV，当氢原子从能量为，当氢原子从能量为0.85 eV0.85 eV的状态的状态跃迁到上

10、述定态时，所发射的光子的能量为跃迁到上述定态时，所发射的光子的能量为A A (A)1.5eV (B)3.4eV (C)10.2eV (D)13.6eV(A)1.5eV (B)3.4eV (C)10.2eV (D)13.6eV(A)2.56eV (B)3.41eV (C)4.25eV (D)9.95eV(A)2.56eV (B)3.41eV (C)4.25eV (D)9.95eV 第十五章第十五章 量子物理量子物理第十五章补充例题第十五章补充例题物理学物理学第五版第五版15 例例.如图所示，一束动量为如图所示，一束动量为p的电子，通过缝的电子，通过缝宽为宽为a的狭缝在距离狭缝为的狭缝在距离狭缝为

11、R处放置一荧光处放置一荧光屏，屏上衍射图样中央最大的宽度屏，屏上衍射图样中央最大的宽度d等于等于答：答：D p a d R 2( )2/( )2/( )2/()( )2/()A aRB ha pCha RpD Rh ap 第十五章第十五章 量子物理量子物理第十五章补充例题第十五章补充例题物理学物理学第五版第五版16例例.不确定关系式表示在不确定关系式表示在x方向上方向上 (A) 粒子位置不能准确确定粒子位置不能准确确定 (B) 粒子动量不能准确确定粒子动量不能准确确定 (C) 粒子位置和动量都不能准确确定粒子位置和动量都不能准确确定 (D) 粒子位置和动量不能同时准确确粒子位置和动量不能同时准

12、确确 定定 答：答：D 第十五章第十五章 量子物理量子物理第十五章补充例题第十五章补充例题物理学物理学第五版第五版17 例例.已知氢光谱的某一线系的极限波长为已知氢光谱的某一线系的极限波长为3647 .其中有一谱线波长为其中有一谱线波长为6565.试由玻尔氢原子理试由玻尔氢原子理论，求与该波长相应的始态与终态能级的能量论，求与该波长相应的始态与终态能级的能量. (R =1.097107 m-1 ) 解解.极限波数极限波数 2/ 1kR可求出该线系的共同终态可求出该线系的共同终态. 2 Rk)11(122nkR由由 =6565 可得始态可得始态 始态始态 n =3，E3 = -1.51 eV 3

13、RneVnnEEn2216 .13 由由可知终态可知终态 n =2，E2 = -3.4 eV 第十五章第十五章 量子物理量子物理第十五章补充例题第十五章补充例题物理学物理学第五版第五版18 例例.假设电子绕氢核旋转的玻尔轨道的圆周长假设电子绕氢核旋转的玻尔轨道的圆周长刚好为电子物质波波长的整数倍，试从此点出发刚好为电子物质波波长的整数倍，试从此点出发解出玻尔的动量矩量子化条件解出玻尔的动量矩量子化条件 解：解：从题设可知，若圆周半径为从题设可知，若圆周半径为r，则有，则有2p pr = n ，这里这里n是整数，是整数， 是电子物质波的波长是电子物质波的波长 根据德布罗意公式根据德布罗意公式 )

14、/(vmh 得得 )/(2vmnhr nhrmpv2这里这里m是电子质量，是电子质量，v是电子速度的大小，是电子速度的大小，r mv为动为动量矩，以量矩，以L表示表示, 则上式为：则上式为： )2/( pnhL 这就是玻尔的动量矩量子化条件这就是玻尔的动量矩量子化条件 第十五章第十五章 量子物理量子物理第十五章补充例题第十五章补充例题物理学物理学第五版第五版19 图示为光电效应的实验曲线图示为光电效应的实验曲线: : (1) 求证对不同材料的金属求证对不同材料的金属, ,AB线的斜率相同线的斜率相同. .(2) 由图上数据求出普朗克常数由图上数据求出普朗克常数2U0 / VB A0 5 10v

15、 / 1014 Hz 解解 (1)00ddueheuWhehudd0( (2) )01514dtgd24 105 10u340d6.4 10J sduhe 第十五章第十五章 量子物理量子物理第十五章补充例题第十五章补充例题物理学物理学第五版第五版20 已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子的最大已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子的最大动能为动能为1.2 eV，而钠的红限波长为，而钠的红限波长为540 nm，求入射光的，求入射光的波长波长. 解解 =355 nm221vmWheV 2 . 1Wchh00chhW金属的光电效应的红限依赖于金属的光电效应的红限依赖于(A)入射光的频率入射光的频率

16、 (B)入射光的强度入射光的强度(C)金属的逸出功金属的逸出功 (D)入射光的频率和金属的逸出功入射光的频率和金属的逸出功Wh0Wmh221v 第十五章第十五章 量子物理量子物理第十五章补充例题第十五章补充例题物理学物理学第五版第五版21解解33332/32/11213313311rrrrhrmhrmvvvv根据玻尔氢原子理论根据玻尔氢原子理论,求氢原子中的电子在求氢原子中的电子在第一和第三轨道上运动时的速度大小之第一和第三轨道上运动时的速度大小之比比 .31/vv 第十五章第十五章 量子物理量子物理第十五章补充例题第十五章补充例题物理学物理学第五版第五版22氢原子光谱的巴耳末系中波长最大的谱

17、线用氢原子光谱的巴耳末系中波长最大的谱线用1表示，其次波长的谱线用表示，其次波长的谱线用2 表示，则表示，则1 /2 等于等于 (A) 9/8 (B) 16/9 (C) 27/20 (D) 20/27解解)121(122nR202736516331214121222221 第十五章第十五章 量子物理量子物理第十五章补充例题第十五章补充例题物理学物理学第五版第五版23 波长为波长为400 nm的平面光波朝的平面光波朝x轴正向传播，若轴正向传播，若波长的相对不确定量为波长的相对不确定量为/=10-6 ,求动量的求动量的不确定量和光子坐标的最小不确定量不确定量和光子坐标的最小不确定量.12322smkg 1066. 1hhphphp解解m 4 . 0/phxhpx 第十五章第十五章 量子物理量子物理第十五章补充例题第十五章补充例题物理学物理学第五版第五版24 设电子绕氢核旋转的玻尔轨道的圆周长刚设电子绕氢核旋转的玻尔轨道的圆周长刚好为电子德布罗意波波长的整数倍，试从此好为电子德布罗意波波长的整数倍，试从此点出发，推证玻尔的角动量量子化条件点出发，推证玻尔的角动量量子化条件.解解22hnrmmhnphnnrvv