大学物理-第15章补充例题.ppt

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1、第十五章第十五章 量子物理量子物理物理学物理学第六版第六版第十五章第十五章补充例题补充例题 1 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/1014 Hz 1第十五章第十五章 量子物理量子物理物理学物理学第六版第六版第十五章第十五章补充例题补充例题解解(1)(2)2U0/VB A0 5 10v/1014 Hz 2第十五章第十五章 量子物理量子物理物理学物理学第六版第六版第十五章第十五章补充例题补充例题2 已知一单色光照射在钠表

2、面上，测得光已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子的最大动能为电子的最大动能为1.2 eV，而钠的红限波长，而钠的红限波长为为540 nm，求入射光的波长求入射光的波长.解解=355 nm3第十五章第十五章 量子物理量子物理物理学物理学第六版第六版第十五章第十五章补充例题补充例题3 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 (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解解4第十五章第十五章 量子物理量子物理物理学物理学第六版第六版第十五章第十五章补充例题补充例题4 康普顿效

3、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，与散射光的波长均与入射光相同，与散射角、散射体的性质无关散射角、散射体的性质无关.(A)散射光的波长均比入射光短，且随散射光的波长均比入射光短，且随散射角增大而减少，但与散射体的性质散射角增大而减少，但与散射体的性质无关无关.5第十五章第十五章 量子物理量子物理物理学物理学第六版第六版第十五章第十五章补充例题补充例题(D)散射光中有些波长比入射光波长长，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，有些与入射光且随散射角增大而增大，有些与入射光波长相同，这都与散射体的性质无关波长相同，这都与散射体的性质无关.(C

4、)散射光中既有与入射光波长相同的，散射光中既有与入射光波长相同的，也有比它长和短的，这与散射体的性质也有比它长和短的，这与散射体的性质有关有关.6第十五章第十五章 量子物理量子物理物理学物理学第六版第六版第十五章第十五章补充例题补充例题5 康康普普顿顿散散射射实实验验中中，已已知知入入射射光光子子能能量量0=104eV，散射角散射角=60，求求(1)散散射射束束波波长长偏偏移移量量，频频率率变变化化，光光子能量的变化子能量的变化E.(2)反冲电子的动能、动量和反冲角度反冲电子的动能、动量和反冲角度.7第十五章第十五章 量子物理量子物理物理学物理学第六版第六版第十五章第十五章补充例题补充例题解解

5、(1)散射束波长偏移量散射束波长偏移量:反冲电子反冲电子00 散射光子散射光子入射光子入射光子电子电子8第十五章第十五章 量子物理量子物理物理学物理学第六版第六版第十五章第十五章补充例题补充例题频率变化频率变化:0=h0=104 eV光子能量的变化光子能量的变化(减少减少):E=h-h0=h=-1.52510-17 J=-95.3 eV9第十五章第十五章 量子物理量子物理物理学物理学第六版第六版第十五章第十五章补充例题补充例题(2)反冲电子的动能和动量反冲电子的动能和动量kgms-1 反冲电子反冲电子00 散射光子散射光子入射光子入射光子电子电子10第十五章第十五章 量子物理量子物理物理学物理

6、学第六版第六版第十五章第十五章补充例题补充例题反冲角度反冲角度由动量守恒定律的分量式求出由动量守恒定律的分量式求出 反冲电子反冲电子00 散射光子散射光子入射光子入射光子电子电子11第十五章第十五章 量子物理量子物理物理学物理学第六版第六版第十五章第十五章补充例题补充例题6 设电子绕氢核旋转的玻尔轨道的圆周长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，试从刚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此点出发，推证玻尔的角动量量子化条件.解解12第十五章第十五章 量子物理量子物理物理学物理学第六版第六版第十五章第十五章补充例题补充例题解解7

7、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在第一和第三轨道上运动时的速度大小之比比 .13第十五章第十五章 量子物理量子物理物理学物理学第六版第六版第十五章第十五章补充例题补充例题8 氢原子光谱的巴耳末系中波长最大的谱线氢原子光谱的巴耳末系中波长最大的谱线用用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14第十五章第十五章 量子物理量子物理物理学物理学第六版第六版第十五章第十五章补充例题补充例题9 波长为波长为400 nm的

8、平面光波朝的平面光波朝x轴正向传播，轴正向传播，若波长的相对不确定量为若波长的相对不确定量为/=10-6 ，求动量，求动量的不确定量和光子坐标的最小不确定量的不确定量和光子坐标的最小不确定量.解解15第十五章第十五章 量子物理量子物理物理学物理学第六版第六版第十五章第十五章补充例题补充例题解解10 在一维无限深势阱中运动的粒子波函数为在一维无限深势阱中运动的粒子波函数为 求求 当当n=1时，发现粒子的概率最大的位置时，发现粒子的概率最大的位置.16第十五章第十五章 量子物理量子物理物理学物理学第六版第六版第十五章第十五章补充例题补充例题11 已知在一维势阱中运动的已知在一维势阱中运动的粒子粒子

9、波函数波函数解解求粒子在求粒子在x=5a/6处出现的概率密度为多少？处出现的概率密度为多少？17第十五章第十五章 量子物理量子物理物理学物理学第六版第六版第十五章第十五章补充例题补充例题解解n=3时时,l 可取可取0，1，212 根据量子理论根据量子理论,氢原子中电子的轨道角氢原子中电子的轨道角动动量为量为 当主量子数当主量子数n=3时，时，L可能的取值为哪些？可能的取值为哪些？l=0 L=0l=1l=218第十五章第十五章 量子物理量子物理物理学物理学第六版第六版第十五章第十五章补充例题补充例题13 原子内电子的量子态由原子内电子的量子态由n，l，ml，ms四四个量子数来表征个量子数来表征.22(2l+1)2n2当当n一定时，不同的量子态数目为一定时，不同的量子态数目为_当当n，l一定时，不同的量子态数目为一定时，不同的量子态数目为_当当n，l，ml 一定时，不同的量子态数目为一定时，不同的量子态数目为_19