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1、大学物理(下)大学物理(下) 作业作业 No.6 量子物理量子物理(电气、计算机、詹班)(电气、计算机、詹班)一一 选择题选择题 1. 已知某单色光照射到一金属表面产生了光电效应，若此金属的逸出电势已知某单色光照射到一金属表面产生了光电效应，若此金属的逸出电势 是是 U0(使电子从金属逸出需做功(使电子从金属逸出需做功 eU0) ，则此单色光的波长，则此单色光的波长 必须满足必须满足(A) (B) (C) (D)0eUhc0eUhc hceU0hceU0 A 2. 光子能量为光子能量为 0.5 MeV 的的 X 射线，入射到某种物质上而发生康普顿散射线，入射到某种物质上而发生康普顿散 射若反冲。

2、电子的动能为射若反冲电子的动能为 0.1 MeV，则散射光波长的改变量，则散射光波长的改变量 与入射光波长与入射光波长 0 之比值为之比值为 (A) 0.20 (B) 0.25 (C) 0.30 (D) 0.35 B 3氢原子从能量为氢原子从能量为0.85eV 的状态跃迁到激发能(从基态到激发态所需的能的状态跃迁到激发能(从基态到激发态所需的能 量)为量)为10.19eV 的状态时，所发射的光子的能量为的状态时，所发射的光子的能量为 (A)2.56 eV (B)3.41 eV (C)4.26 eV (D)9.34 eV A 4. 若若 粒子粒子(电荷为电荷为 2e)在磁感应强度为在磁感应强度为。

3、 B 均匀磁场中沿半径为均匀磁场中沿半径为 R 的圆形轨道的圆形轨道 运动，则运动，则 粒子的德布罗意波长是粒子的德布罗意波长是 (A) (B) (C) (D) )2/( eRBh)/(eRBh)2/(1eRBh )/(1 eRBh A 5. 关于不确定关系关于不确定关系 ()，有以下几种理解：，有以下几种理解：hxpx)2/( hh(1) 粒子的动量不可能确定粒子的动量不可能确定(2) 粒子的坐标不可能确定粒子的坐标不可能确定(3) 粒子的动量和坐标不可能同时准确地确定粒子的动量和坐标不可能同时准确地确定(4) 不确定关系不仅适用于电子和光子，也适用于其它粒子不确定关系不仅适用于电子和光子，。

4、也适用于其它粒子 其中正确的是：其中正确的是：(A) (1)，(2). (B) (2)，(4). (C) (3)，(4). (D) (4)，(1). C 6描述氢原子中处于描述氢原子中处于 2p 状态的电子的量子态的四个量子数(状态的电子的量子态的四个量子数(n，l，ml，ms) 可能取值为可能取值为(A) (3，2，1，) (B) (2，0，0，)21 21(C) (2，1，1，) (D) (1，0，0，)21 21 C 二二 填空题填空题 1当波长为当波长为 300 nm(1 nm=109m)的光照射在某金属表面时，产生的光电子)的光照射在某金属表面时，产生的光电子 动能范围为动能范围为 。

5、0 4.01019 J。此金属的遏止电压为。此金属的遏止电压为Ua= 2.5 V；红；红限频率限频率 0= 3.971014 Hz 。【 【解解】 】由于光由于光电电子的最大初子的最大初动动能能为为，Jm192 m100 . 4v21VemUa5 . 2v212 m由光由光电电效效应应方程方程，所以，所以红红限限频频率率Amh2 mv21HzhmhhA142 m01097. 3)v21(/2. 在康普顿散射中，若入射光子与散射光子的波长分别为在康普顿散射中，若入射光子与散射光子的波长分别为 和和 ，则反冲电子，则反冲电子获得的动能获得的动能 EK =hchc【 【解解】 】根据能量守恒定律有根。

6、据能量守恒定律有hmchcme22则则 hhcmmcEeK22 hchc3. 具有相同德布罗意波长的低速运动的质子和具有相同德布罗意波长的低速运动的质子和 粒子的动量之比粒子的动量之比 PpP= 11 ，动能之比，动能之比 EpE= 41 。4处于基态的氢原子吸收了处于基态的氢原子吸收了 13.06eV 的能量后，可激发到的能量后，可激发到 n= 5 的能级；的能级；当它跃迁回到基态时，可能辐射的光谱线有当它跃迁回到基态时，可能辐射的光谱线有 10 条。条。5根据量子力学理论，氢原子中电子的动量矩根据量子力学理论，氢原子中电子的动量矩 L=，当主量子数，当主量子数 n=3) 1( ll时，电子。

7、的动量矩的可能取值为时，电子的动量矩的可能取值为 。hh6,2,06根据泡利不相容原理，在主量子数根据泡利不相容原理，在主量子数 n=4 的电子壳层上最多可能有的电子数的电子壳层上最多可能有的电子数 为为32 个，它有个，它有 4 个支壳层，个支壳层，4p 支壳层上可容纳支壳层上可容纳 6 个电子。个电子。三三 计算题计算题1用波长用波长 0=0.1nm 的的 X 射线做康普顿散射实验。求射线做康普顿散射实验。求 (1)散射角)散射角 =90的康普顿散射波长是多少的康普顿散射波长是多少 nm， (2)在()在(1)中情况下的反冲电子获得的动能是多少)中情况下的反冲电子获得的动能是多少 eV。 。

8、(h=6.631034 JS，电子静止质量，电子静止质量 me=9.111031Kg)【解解】(1)由于由于nmc0024. 045sin104 . 222sin2232 0onm1024. 00(2)根据能量守恒定律有根据能量守恒定律有hmchcme2 02则则 eVJhchchchhcmmcEeK2911066. 417000222. 粒子在磁感应强度为粒子在磁感应强度为 B = 0.025 T 的均匀磁场中沿半径为的均匀磁场中沿半径为 R =0.83 cm 的圆的圆 形轨道运动形轨道运动(1) 试计算其德布罗意波长试计算其德布罗意波长(2) 若使质量若使质量 m = 0.1 g 的小球以。

9、与的小球以与 粒子相同的速率运动则其波长为多粒子相同的速率运动则其波长为多 少？少？ ( 粒子的质量粒子的质量 m =6.6410- -27 kg，普朗克常量，普朗克常量 h =6.6310- -34 Js，基本，基本 电荷电荷 e =1.6010- -19 C) 【解解】(1) 德布德布罗罗意公式：意公式：)/( vmh 由由题题可知可知 粒子受磁粒子受磁场场力作用作力作用作圆圆周运周运动动 ， ，RmBq/2vvqRBmv 又又 则则 eq2eRBm2v 故故 nm1000. 1m1000. 1)2/(211eRBh(2) 由上一由上一问问可得可得 meRB/2v 对对于于质质量量为为 m。

10、 的小球的小球=6.6410-34 mmm mm eRBh mh 2v3处于第一激发态的氢原子被外来单色光激发后，在发射的光谱中，仅观察到处于第一激发态的氢原子被外来单色光激发后，在发射的光谱中，仅观察到 三条如图所示的巴尔末系的光谱线。试求这三条光谱线中波长最长的那条谱线三条如图所示的巴尔末系的光谱线。试求这三条光谱线中波长最长的那条谱线 的波长以及外来光的频率(的波长以及外来光的频率(R=1.097107 m1)【解解】对巴尔末系的光谱线的光谱线，有对巴尔末系的光谱线的光谱线，有21 411 nR当当时，有时，有3n， 代入代入 R 的值，可得的值，可得 91 411maxR。nm656max可知外来光的波长可知外来光的波长满足满足 22 min51 2111R所以外来光的频率为所以外来光的频率为HzRcc141091. 610021n=2n=3n=4n=5。