大学物理量子物理练习解答ppt课件.ppt

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1、1、解：解：地球表面接受该辐射的功率为：地球表面接受该辐射的功率为：该辐射的单色辐出度的峰值波长为：该辐射的单色辐出度的峰值波长为：第第20次课（下）次课（下）2、解：解：1m2 地面失去热量的速率地面失去热量的速率，就是单位时，就是单位时间从黑体表面辐射的所有波长电磁波的间从黑体表面辐射的所有波长电磁波的总能量，即为辐射出射度：总能量，即为辐射出射度：第第20次课（下）次课（下）3、解：解：所以，光子数密度为：所以，光子数密度为：按照光量子理论，光能量密度即为单位体按照光量子理论，光能量密度即为单位体积的光子数与每个光子的能量乘积。积的光子数与每个光子的能量乘积。第第20次课（下）次课（下）

2、4、解：解：可得太阳表面的温度为：可得太阳表面的温度为：由黑体辐射的维恩位移定律：由黑体辐射的维恩位移定律：第第20次课（下）次课（下）1.解：解：（1）（2）由爱因斯坦的光电效应方程：由爱因斯坦的光电效应方程：金属钾中电子的逸出功为：金属钾中电子的逸出功为：所以，截止电势差为：所以，截止电势差为：第第21次课（下）次课（下）2.解：解：（1）（2）（3）光电子的最大初动能为：光电子的最大初动能为：由爱因斯坦的光电效应方程：由爱因斯坦的光电效应方程：所以截止波长为：所以截止波长为：由逸出功：由逸出功：第第21次课（下）次课（下）3、解：、解：反冲电子获得的动能为：反冲电子获得的动能为：由相对论

3、可知：由相对论可知：由由康普顿公式：康普顿公式：可求得：可求得：第第21次课（下）次课（下）4、解：解：最大动能为：最大动能为：电子获得的动能为：电子获得的动能为：由康普顿公式，散射光子的最大波长为：由康普顿公式，散射光子的最大波长为：所以，电子获得的最大动能为：所以，电子获得的最大动能为：第第21次课（下）次课（下）1、解：、解：1 1）定态假设：）定态假设：）定态假设：）定态假设：原子中的原子中的电子电子只能在一些特定的、半径只能在一些特定的、半径不连续的轨道上不连续的轨道上作圆周运动作圆周运动，而，而不辐射电磁波不辐射电磁波，这时原，这时原子处于子处于稳定状态稳定状态（简称（简称定态定态

4、），并），并具有一定的能量具有一定的能量。2 2）轨道角动量量子化假设轨道角动量量子化假设轨道角动量量子化假设轨道角动量量子化假设：电子以速度电子以速度 在半径为在半径为 r 的的圆周上绕核运动时，只有电子的角动量圆周上绕核运动时，只有电子的角动量 L 等于等于h/2 的整的整数倍的轨道才是稳定的，即数倍的轨道才是稳定的，即：为为量子数量子数，上式叫，上式叫量子化条件。量子化条件。3 3）频率条件假设：）频率条件假设：）频率条件假设：）频率条件假设：原子中的电子从高能量的定态原子中的电子从高能量的定态 Ei 跃跃迁到低能量迁到低能量 Ef 的定态时，原子会发射光子，其频率的定态时，原子会发射光

5、子，其频率 满满足频率跃迁公式：足频率跃迁公式：第第22次课（下）次课（下）2、解：、解：第第22次课（下）次课（下）由：由：赖曼系：赖曼系：故知：故知：的谱线在赖曼系。的谱线在赖曼系。若：若：对应着对应着间的跃迁间的跃迁即：即：3、解：解：第第22次课（下）次课（下）（1）（2）巴尔末系：）巴尔末系：即：即：（3）四个线系）四个线系 条谱线，其中条谱线，其中为为的跃迁。的跃迁。4、解：、解：第第22次课（下）次课（下）从从 n=3 的激发态跃迁，将产生的谱线为：的激发态跃迁，将产生的谱线为：1、解：、解：第第23次课（下）次课（下）由不确定关系：由不确定关系：可得：可得：2、解：、解：第第2

6、3次课（下）次课（下）设光子沿设光子沿 x 方向运动，方向运动，由德布罗意关系：由德布罗意关系：由不确定关系：由不确定关系：3、解：解：第第23次课（下）次课（下）由由德布罗意关系知德布罗意关系知：电子、中子的速度分别为：电子、中子的速度分别为：电子、中子的动能分别为：电子、中子的动能分别为：4、解：、解：第第23次课（下）次课（下）由于由于 ，所以可用这种，所以可用这种电子来探测质子内部的情况，即这种电子可以给电子来探测质子内部的情况，即这种电子可以给出质子内部各处的信息。出质子内部各处的信息。由由德布罗意关系知德布罗意关系知：由相对论可知：由相对论可知：由于电子的能量由于电子的能量E 大大

7、超过电子的静能大大超过电子的静能Eo，按相对论有：按相对论有：电子的电子的德布罗意波长：德布罗意波长：由于由于 ，所以可用这种，所以可用这种电子来探测质子内部的情况，即这种电子可以给电子来探测质子内部的情况，即这种电子可以给出质子内部各处的信息。出质子内部各处的信息。4、解：、解：第第23次课（下）次课（下）1、证明：、证明：第第24次课（下）次课（下）最小可能能量（零点能）为：最小可能能量（零点能）为：取：取：由波函数的归一化条件可得：由波函数的归一化条件可得：用部分积分法，可得：用部分积分法，可得：归一化波函数为：归一化波函数为：2、解：、解：第第24次课（下）次课（下）粒子概率密度发布函数为：粒子概率密度发布函数为：令：令：所以：所以：所以：所以：有：有：2、解：、解：第第24次课（下）次课（下）3、解：解：第第24次课（下）次课（下）粒子位置的不确定量粒子位置的不确定量粒子的零点能：粒子的零点能：由由:设设:4、解：、解：第第24次课（下）次课（下）（1）氧分子的基态能量为：氧分子的基态能量为：（2）由题意：由题意：由一维无限深势阱中由一维无限深势阱中粒子的能量公式：粒子的能量公式：相应的量子数为：相应的量子数为：