量子物理習(xí)題課(07.12)課件

1.光電效應(yīng):2.康普頓效應(yīng)：量子物理習(xí)題課)cos1(0243.00ql-=DA22200qlll=-=Dniscmh:0243.00=Acmho康普頓波長(zhǎng)愛(ài)因斯坦方程光強(qiáng)：3.玻爾氫原子假設(shè)：（1）定態(tài)（2）能級(jí)躍遷12rnrn=其它軌道半徑：153.0Aro=玻爾軌道半徑：21/nEEn=激發(fā)態(tài)能量：6.13Ve1E-=基態(tài)能量：原子中電子只能在一定軌道上繞核作圓周運(yùn)動(dòng)，但不輻射能量。（3）角動(dòng)量量子化p2hnL==hh其中電離能概念譜線波長(zhǎng):(注意統(tǒng)一到國(guó)際單位)654賴曼系(紫外光區(qū))巴耳末系(可見(jiàn)光區(qū))帕邢系(紅外光區(qū))321連續(xù)區(qū)賴曼系最短波長(zhǎng)賴曼系最長(zhǎng)波長(zhǎng)5.不確定關(guān)系（4）物質(zhì)波統(tǒng)計(jì)解釋（玻恩解釋）△x表示粒子在x方向上的位置不確定范圍.△px表示粒子在x方向上動(dòng)量的不確定范圍.該式表示:對(duì)于微觀粒子，不可能同時(shí)用確定的坐標(biāo)和確定的動(dòng)量來(lái)描述。解:（1）（2）遏止電勢(shì)差例題：光電管陰極逸出功A=2.2ev。用一單色光照射，測(cè)得遏止電勢(shì)差：求（1）陰極紅限波長(zhǎng)l.（2）入射光波長(zhǎng)。回顧例題：在康普頓散射中，若入射光子與散射光子的波長(zhǎng)分別為l和l′，則反沖電子獲得的動(dòng)能EK=________________．（5618）例題：康普頓散射中，當(dāng)散射光子與入射光子方向成夾角f=_____________時(shí)，散射光子的頻率小得最多；當(dāng)f=______________時(shí)，散射光子的頻率與入射光子相同．（4176）0散射光子的頻率小得最多就是說(shuō)最大；散射光子的頻率與入射光子相同就是說(shuō)．“正碰”“不碰”例題：根據(jù)玻爾理論，氫原子在n=5軌道上的動(dòng)量矩與在第一激發(fā)態(tài)的軌道動(dòng)量矩之比為

(A)5/4．(B)5/3．(C)5/2．(D)5．C第一激發(fā)態(tài)n=2用強(qiáng)度為I，波長(zhǎng)為l的X射線(倫琴射線)分別照射鋰(Z=3)和鐵(Z=26)．若在同一散射角下測(cè)得康普頓散射的X射線波長(zhǎng)分別為lLi和lFe(lLi，lFe>l)，它們對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度分別為ILi和IFe，則(A)lLi>lFe，ILi<IFe(B)lLi=lFe，ILi=IFe

(C)lLi=lFe，ILi.>IFe(D)lLi<lFe，ILi.>IFe

C例題：要使處于基態(tài)的氫原子受激發(fā)后能發(fā)射賴曼系(由激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)發(fā)射的各譜線組成的譜線系)的最長(zhǎng)波長(zhǎng)的譜線，至少應(yīng)向基態(tài)氫原子提供的能量是(A)1.5eV．(B)3.4eV．(C)10.2eV．(D)13.6eV．(4190)答案：C(-13.6eV)-(-3.40eV)=10.2eVn=1E=-13.6eVn=2E=13.6eV/4=-3.40eVn=3E=13.6eV/9=-1.51eVn=4E=13.6eV/16=-0.85eV

回顧例題：具有下列哪一能量的光子，能被處在n=2的能級(jí)的氫原子吸收？(A)1.51eV．(B)1.89eV．(C)2.16eV．(D)2.40eV．答案：B(4622)吸收n>2若n=3則(-1.51)-(-3.40)=1.89eV．若n=4則(-0.85)-(-3.40)=2.55eV還有必要算下去嗎?n=1E=-13.6eVn=2E=13.6eV/4=-3.40eVn=3E=13.6eV/9=-1.51eVn=4E=13.6eV/16=-0.85eV

回顧例題：在氫原子光譜中，賴曼系(由各激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)所發(fā)射的各譜線組成的譜線系)的最短波長(zhǎng)的譜線所對(duì)應(yīng)的光子能量為_(kāi)______________eV；巴耳末系的最短波長(zhǎng)的譜線所對(duì)應(yīng)的光子的能量為_(kāi)__________________eV．

(里德伯常量R=1.097×107m-1，普朗克常量h=6.63×10-34J·s，1eV=1.60×10-19J，真空中光速c=3×108m·s-1)（4192）13.63.4n=1E=13.6eVn=2E=13.6eV/4=3.40eVn=3E=13.6eV/9=1.51eVn=4E=13.6eV/16=0.85eV

提示例題：氫原子從能量為-0.85eV的狀態(tài)躍遷到能量為-3.4eV的狀態(tài)時(shí)，所發(fā)射的光子能量是_________eV，這是電子從n=_______的能級(jí)到n=2的能級(jí)的躍遷．（4756）2.554提示n=1E=13.6eVn=2E=13.6eV/4=3.40eVn=3E=13.6eV/9=1.51eVn=4E=13.6eV/16=0.85eV

例題：氫原子的部分能級(jí)躍遷示意如圖．在這些能級(jí)躍遷中，(1)從n=______的能級(jí)躍遷到n=_____的能級(jí)時(shí)所發(fā)射的光子的波長(zhǎng)最短；(2)從n=______的能級(jí)躍遷到n=______的能級(jí)時(shí)所發(fā)射的光子的頻率最?。?754）4413提示n=1E=-13.6eVn=2E=13.6eV/4=-3.40eVn=3E=13.6eV/9=-1.51eVn=4E=13.6eV/16=-0.85eV

例題：如果兩種不同質(zhì)量的粒子，其德布羅意波長(zhǎng)相同，則這兩種粒子的(A)動(dòng)量相同．(B)能量相同．(C)速度相同．(D)動(dòng)能相同．（4770）答案：A單選題!例題：靜止質(zhì)量不為零的微觀粒子作高速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)粒子物質(zhì)波的波長(zhǎng)l與速度v有如下關(guān)系：(A)(B)

(C)(D)（4206）答案：C提示：若U＝150V，電子對(duì)應(yīng)的德布羅意波長(zhǎng)：例題：子彈m=10-2kg，速度V=5.0102m/s,對(duì)應(yīng)的德布羅意波長(zhǎng)是多少？太小測(cè)不到！比較：電子在電壓U的加速下：例題：若中子的德布羅意波長(zhǎng)為1A，則它的動(dòng)能是多少？（中子的質(zhì)量m=1.67×10-27kg)解：例題：小球質(zhì)量m=10-3千克，速度V=10-1米/秒，x=10-6米，則速率的不確定范圍為多大？不確定關(guān)系對(duì)宏觀物體來(lái)說(shuō)，實(shí)際上是不起作用的。解：例題：一電子具有200m?s-1的速率，動(dòng)量的不確定范圍為動(dòng)量的0.01%，則該電子的位置不確定范圍有多大？解：電子的動(dòng)量：動(dòng)量的不確定范圍：電子的不確定范圍：電子位置的不確定范圍甚至比原子的大小還要大幾億倍。例題：不確定關(guān)系式表示在x方向上(A)粒子位置不能準(zhǔn)確確定．(B)粒子動(dòng)量不能準(zhǔn)確確定．(C)粒子位置和動(dòng)量都不能準(zhǔn)確確定．(D)粒子位置和動(dòng)量不能同時(shí)準(zhǔn)確確定．

（4211）答案：D所以坐標(biāo)及動(dòng)量可以同時(shí)確定。1.宏觀粒子的動(dòng)量及坐標(biāo)能否同時(shí)確定？，若的乒乓球,其直徑,可以認(rèn)為其位置是完全確定的。其