上海理工 大學物理 第十三章 量子力學基礎1答案

1、 第十三章量子物理基礎I(黑體輻射、光電效應、康普頓效應、玻爾理論、波粒二象性、波函數(shù)、不確定關系)一.選擇題D1.當照射光的波長從4000A變到3000A時，對同一金屬，在光電效應實驗中測得的遏止電壓將：(A)減小0.56V(B)減小0.34V(C)增大0.165V(D)增大1.035V(普朗克常量h=6.63X10-34j.s，基本電荷e=1.60X10-19C)解題要點：ymu2=hA*用1?=化)h(c-v)=_(1e尢2C2.下面四個圖中，哪一個正確反映黑體單色輻出度MbT)隨尢和T的變化關系，已知T2T.解題要點:斯特藩-玻耳茲曼定律：黑體的輻射出射度M(T)與黑體溫度T的四次方成

2、正比，即M0(T)隨溫度的增高而迅速增加維恩位移律：隨著黑體溫度的升高，其單色輻出度最大值所對應的波長九向短波方向移m動。D3.在康普頓散射中，如果設反沖電子的速度為光速的60，則因散射使電子獲得的能量是其靜止能量的(A)2倍.(B)1.5倍.(C)0.5倍.(D)0.25倍.解題要點:因散射使電子獲得的能量：二me2-me2K0靜止能量：me20C4.根據(jù)玻爾的理論，氫原子在n=5軌道上的動量矩與在第一激發(fā)態(tài)的軌道動量矩之比為(A)5/4(B)5/3(C)5/2(D)5解題要點:L=mvr=ne第一激發(fā)態(tài)n=2B5.氫原子光譜的巴耳末線系中譜線最小波長與最大波長之比為(A)7/9(B)5/9

3、(C)4/9(D)2/9解題要點:從較高能級回到n=2的能級的躍遷發(fā)出的光形成巴耳末系hv二EEhlXv=eehX=maxEE32ehX=minEEg2B6.具有下列哪一能量的光子，能被處在n=2的能級的氫原子吸收?(A)1.51eV(B)1.89eV(C)2.16eV(D)2.40eV解題要點:13.6eVE=一一nn2hv=Ehv=EhE=四ln2一13.6eV|三.計算題圖中所示為在一次光電效應實驗中得出的曲線求證：對不同材料的金屬，AB線的斜率相同.由圖上數(shù)據(jù)求出普朗克恒量h.解：(1)由IU(V)2.01.005.010.0A,，0IU(V)2.01.005.010.0A,，5量AE

4、=5.276x10-27J=3.297x10-8eV2At根據(jù)光子能量與波長的關系E=hv=hc九二h=3.67x10-7mE波長的最小不確定量為AX二he蘭=7.13x10-15mE2選做題1.動量為p的原子射線垂直通過一個縫寬可以調節(jié)的狹縫s,與狹縫相距D處有一接收屏C,如圖.試根據(jù)不確定關系式求狹縫寬度a等于多大時接收屏上的痕跡寬度可達到最小.解：由不確定關系式AyAP2y2量D而Ay二a，Ap二psin0y九則有sin02pa由圖可知，屏上痕跡寬帶不小于y=a+2Dsin0D力=a+由da=0可得dad2y且這時0da2麗a一ppa所以狹縫的寬度調到a=QD加p時屏上痕跡的寬度達到最小。2.紅外線是否適宜于用來觀察康普頓效應，為什么？（紅外線波長的數(shù)量級為105A,電子靜止質量me=9.11X10-31kg，普朗克常量h=6.63X10-34Js）解：在康普頓效應中觀察到波長最大的偏移值為2hAX=0.0485