1、量子物理 自测题,1.以一定频率的单色光照射在某种金属上，测出其光电流曲线在图中用实线表示，然后保持光的频率不变，增大照射光的强度，测出其光电流曲线在图中用虚线表示满足题意的图是：,光的频率不 变，则每个入 射光子的能量 不变。增加光 强则入射光子 个数增加，相 应地出射电子 的数目增多， 饱和电流变大。,2. 遏制电压不变。,2.以一定频率的单色光照射在某种金属上，测出其光电流的曲线如图中实线所示，然后在光强度不变的条件下增大照射光的频率测出其光电流的曲线如图中虚线所示满足题意的图是,1. 频率增加则每个出射电子的能量增加，故遏制电压增加。,2. 光强不变，每个入射光子的能量增加，则入射光子
2、数目减少，相应出射电子数目减少，饱和电流减小。,3. 在康普顿散射中，如果设反冲电子的速度为光速的60%，则因散射使电子获得的能量是其静止能量的,(A) 2倍 (B) 1.5倍 (C) 0.5倍 (D) 0.25倍,由能量守恒:,由动量守恒:,4.用强度为I，波长为的x射线(伦琴射线)分别照射锂(Z=3)和铁(Z=26)，若在同一散射角下测得康普顿散射的x射线波长分别为Li和Fe (Li ，Fe )，它们对应的强度分别为ILi和IFe，则,看下一页的具体说明,(A) ， (D) ,石 墨 的 康 普 顿 效 应,1.散射X射线的波长中有两个峰值,与散射角 有关,3.不同散射物质，在同一散射角下
3、波长的改变相同。,4.波长为的散射光强度随散射物质原子序数的增加而减小。,实验规律,5.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对此，在以下几种理解中，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 (C)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，而康普顿效应则相当于光子和电子的弹性碰撞过程,光电效应是指射线与整个原子发生（包括原子内的电子云）相互作用从而导致被介质吸收并放出一个电子的过程。所以电子和光子两者组成的系统不满足能量，动量守恒。,但是康普顿效应中电子和光子以及反冲
4、原子三者组成的系统是满足能量和动量守恒的。,6.由氢原子理论知，当大量氢原子处于n=3的激发态时，原子跃迁将发出： (A)一种波长的光 (B)两种波长的光 (C)三种波长的光 (D)连续光谱,7.若用里德伯恒量表示氢原子光谱的最短波长，则可写成,8.根据玻尔的理论，氢原子在n=5轨道上的动量矩与在第一激发态的轨道动量矩之比为 (A) 52 (B) 53 (C) 54 (D) 5,9.氢原子从能量为-0.85eV的状态跃迁到激发能(从基态到激发态所需的能量)为10.19eV的状态时，所发射的光子的能量为 (A) 2.56eV (B) 3.41eV (C)4.25 Ev (D) 9.95eV,-3
5、.41eV,10. 一个氢原子处于主量子数n=3的状态，那么此氢原子(A)能够吸收一个红外光子； (B)能够发射一个红外光子；(C)能够吸收也能够发射一个红外光子；(D)不能够吸收也不能够发射一个红外光子,12.电子显微镜中的电子从静止开始通过电势差为U的静电场加速后，其德布罗意波长是0.4，则U约为 (A) 150V (B) 330V (C) 630V (D) 940V (普朗克常量h=6.6310-34SI ),14.将波函数在空间各点的振幅同时增大D倍，则粒子在空间的分布几率将： (A)增大D2倍； (B)增大2D倍； (C)增大D倍； (D)不变。,归一化条件,15.设粒子运动的波函数
6、图线分别如图所示，那么其中确定粒子动量的精确度最高的波函数是哪个图？,17.直接证实了电子自旋存在的最早的实验之一是： (A)康普顿实验； (B)卢瑟福实验； (C)戴维逊一革末实验； (D)斯特恩一盖拉赫实验。,16.已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为：那么粒子在 x=5a/6 处出现的几率密度为： (A) 1/(2a)； (B) 1/a； (C) ； (D) 。,几率密度为,电子衍射实验,粒子散射,Ag原子通过磁场分为两束,*18. 氩(Z=18)原子基态的电子组态是： (A) ； (B) ； (C) ； (D) 。,*19.在氢原子L壳层中，电子可能具有的量子数 (A) ；
7、(B) ； (C) ； (D) 。,量子态数，简并度,1. 频率为100MHz的一个光子的能量是_，动量的 大小是_。 (普朗克常量 ),2. 在光电效应中，当频率为 Hz的单色光照射在逸出功为4.0eV的金属表面时，金属中逸出的光电子的最大速率为_ (普朗克常量 ，电子质量 )。,二、填空题,3. 康普顿散射中，当出射光子与入射光子方向成夹角 =_时，光子的频率减少得最多；当= _时， 光子的频率保持不变。,4. 在康普顿散射中，若入射光子与散射光子的波长分别 为 和 ，则反冲电子获得的动能Ek= _。,5. 氢原子中电子从的激发态 n=3 被电离出去，需要的能量为_eV。,6.根据玻尔氢原
8、子理论，若大量氢原子处于主量子数 n=5 的激发态，则跃迁辐射的谱线可以有_条，其中属于巴耳末系的谱线有_条。,巴耳末系,8.基态氢原子的能量为-13.6eV，当基态氢原子被12.09eV的光子激发后，其电子的轨道半径将增加到玻尔半径的_倍。,7.要使处于基态的氢原子受激发后能辐射氢原子光谱中波长最短的光谱线，最少需向氢原子提供_eV的能量。,9. 图示被激发的氢原子跃迁到低能级时，可发出波长为 的辐射，其频率 和 的关系等式是_ ；三个波长的关系等式是_。,10. 按照玻尔理论，移去处于基态的He+中的电子所需的能量为eV。,第n轨道电子总能量：,量子化条件：,基态能量,(电离能),11.运
9、动速率等于在300K时方均根速率的氢原子的德布罗意波长 是_，质量为 ，以速度 运动的小球的德布罗 意波长是_。(普朗克常量为 ，玻耳兹曼常量 ，氢原子质量 )。,12.如果电子被限制在边界x与 之间， ，则电 子动量x分量的不确定量近似地为_kg.m/s。(不确定 关系式 ， ）。,13.设描述微观粒子运动的波函数为 ，则 表示_ ； 须满足的条件是_；其归一化条件是_。,14.德布罗意波的波函数与经典波的波函数的本质区别是：_ _。,15.1921年施特恩和盖拉赫在实验中发现：一束处于s态的原子 射线在非均匀磁场中分裂为两束。对于这种分裂用电子轨道运 动的角动量空间取向量子化难于解释，只能
10、用_ _来解释。,粒子在t时刻在(x,y,z)处出现的几率密度,单值、有限、连续,16. 原子中电子的主量子数n=2，它可能具有的状态数最多为 _个。,17. 主量子数n=4的量子态中，角量子数 l 的可能取值_ ； 磁量子数 ml 的可能取值为_ 。,18. 根据量子理论，氢原子中电子的动量矩为 ， 当主量子数 n=3 时，电子动量矩的可能取值为_。,19. 原子内电子的量子态由n、l、ml、ms 四个量子数表征。当 n、l、ml 一定时，不同量子态数目为_ ；当n、l一定时， 不同的量子态数目为_；当n一定时，不同的量子态 数目为_ 。,20. 泡利不相容原理的内容是_ _。,23. 玻尔氢原子理论中，电子轨道角动量最小值为 _，而量子力学理论中，电子轨道角动量最小值为_，实验证明 _理论的结果是正确的。,21. 在主量子数n=2，自旋磁量子数ms =1/2的量子态中，能够填 充的最大电子数是_ 。,泡利不相容原理,能量最小原理,量子力学,*22. 钴(Z=27)有两个电子在4s态，没有其它n4的电子，则在 3d态的电子可有_个。,电子组态：,
