大学物理题库之近代物理答案
近代物理(答案)
【解析】光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与光照强度无关，因此在入射光频率相同的情况下，遏止电压相同，在能发生光电效应的前提下，光电流随着光照强度增大而增大，C正确．
12．【答案】A
【解析】依据光电效应方程Ek＝hν－W0可知，Ek－ν图线的斜率代表普朗克常量h，因此钨和锌的Ek－ν图线应该平行．图线的横轴截距代表截止频率ν0，而ν0＝，因此钨的截止频率小些，综上所述，A图正确．
6．【答案】AC
【解析】查德威克用核反应方程：①证实了中子的存在；根据核反应前后电荷数守恒和质量数守恒知C是正确的；②式是聚变反应方程；④式是原子核的人工转变，不是α衰变方程．选项A、C正确．
7．【答案பைடு நூலகம்A
【解析】Rn→P0＋He
由动量守恒定律，得4m0v0＝218m0v
反冲核的速度为v＝v0
反冲核的动能为
2．【答案】C
【解析】从能级图上可以看出，a光子的能量最大，光的波长最短，b光子的能量最小，频率最低，波长最长，因此C选项正确．
3．【答案】B
【解析】氢原子从高能级向低能级跃迁时，将以辐射光子的形式向外放出能量，故选项B正确．
4．【答案】A
【解析】α粒子带正电，因此α粒子靠近核时，与核间有斥力，沿方向②的α粒子比沿方向①的α粒子离核近，与核的作用强，因此α粒子沿方向②进入后与核作用向外侧散射的偏转角应该比沿①的大．
9．【答案】B
【解析】γ射线是光子流，选项A错误；氢原子辐射光子后能量减小，轨道半径减小，其绕核运动的电子动能增大，总能量减小，选项B正确；太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的氢核聚变，选项C错误；由m＝，n＝得m＝＝g＝25 g，选项D错误．
10．【答案】D
大学物理《近代篇·相对论》复习题及答案
[
]
7.质子在加速器中被加速，当其动能为静 止能量的 4 倍时，其质量为静止质量的 ( A ) 5倍.
( C ) 4倍.
( B ) 6倍.
( D ) 8倍.
[ ]
• 相对论选择题答案: ABBCACCDCBDDA
8．在惯性系 K 中，有两个事件同时发生 在 x 轴上相距 1000m 的两点,而在另一惯 性系 K’ (沿轴方向相对于 K 系运动 ) 中测 得这两个事件发生的地点相距 2000m . 求在 K’ 系中测得这两个事件的时间间隔.
[
]
10.一个电子运动速 v=0.99c ,它的动能是： (电子的静止能量为0.51MeV) ( A ) 3.5MeV． ( B ) 4.0MeV． ( C ) 3.1MeV． ( D ) 2.5MeV．
［ ］
（5）某惯性系中观察者将发现，相对他 静止的时钟比相对他匀速运动的时钟走的 快。 正确的说法是： (A) (1).(3).(4).(5) (B) (1).(2).(3) (C) (2).(5) (D) (1).(3)
而且在一切物理现象中，所有惯性系都是 等价的。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
12.在惯性系 S 中的某一地点发生了两事 件A、B，B 比 A 晚发生 Dt = 2.0 s , 在 惯性系 S’ 中测得 B 比 A 晚发生 Dt’ = 3.0s 。试问在 S 中观测发生 A、B 的两 地点之间的距离为多少？
解：设S' 相对S的速度为u
t vx / c t' , 2 1 (v / c )
2
x vt x' 2 1 (v / c )
(1)
t1 vx1 / c t1' 2 1 (v / c ) 2 t2 vx2 / c t2' 2 1 (v / c )
大学物理测试题及答案4
近代物理单元测试题一.选择题(每题3分,共30分)1.静止参照系S中有一尺子沿x方向放置不动，运动参照系S(沿x轴运动,S、S(的坐标轴平行.在不同参照系测量尺子的长度时必须注意(A)S(与S中的观察者可以不同时地去测量尺子两端的坐标.(B)S(中的观察者可以不同时，但S中的观察者必须同时去测量尺子两端的坐标.(C)S(中的观察者必须同时，但S中的观察者可以不同时去测量尺子两端的坐标.(D)S(与S中的观察者都必须同时去测量尺子两端的坐标.2.下列几种说法：(1)所有惯性系对一切物理规律都是等价的.(2)真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关.(3)在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速度都相同。
其中哪些正确的？(A)只有（1）、(2)是正确的.(B)只有（1）、(3)是正确的.(B)只有（2）、(3)是正确的.(D)三种说法都是正确的.3.一个电子的运动速度v=0.99c,它的动能是(A) 3.5MeV.(B) 4.0MeV.(C) 3.1MeV.(D) 2.5MeV.4.某核电站年发电量为100亿度,它等于3.6×1016J.如果这些能量是由核材料的全部静止能转化产生的,则需要消耗的核材料的质量为(A)0.4kg.(B)0.8kg.(C)12×107kg.(D)(1/12)×107kg.5.在加热黑体过程中，其最大单色辐出度对应的波长由0.8(m变到0.4(m，则其辐射出射度增大为原来的(A)2倍.(B)4倍.(C)16倍.(D)8倍.6.在图4.1.的四个图中，哪一个图能定性地正确反映黑体单色辐出度M((T)随(和T的变化关系，（已知T2>T1）7.下面这此材料的逸出功为：铍,3.9eV；钯,5.0eV；铯,1.9eV；钨,4.5eV.要制造能在可见光(频率范围为3.9(1014Hz－7.5(1014Hz)下工作的光电管，在这此材料中应选：(A)钨.(B)钯.(C)铯.(D)铍.8.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.对此过程，在以下几种理解中，正确的是：光电效应是电子吸收光子的过程,而康普顿效应则是光子和电子的弹性碰撞过程.两种效应都相当于电子与光子的弹性碰撞过程.两种效应都属于电子吸收光子的过程.两种效应都是电子与光子的碰撞,都服从动量守恒定律和能量守恒定律.9.关于不确定关系(x(p≥ 有以下几种理解：(1)粒子的动量不可能确定；(2)粒子的坐标不可能确定；(3)粒子的动量和坐标不可能同时确定；(4)不确定关系不仅适用于电子和光子，也适用于其它粒子。
大学物理习题详解—近代物理部分.doc
狭义相对论基本假设、洛伦兹变换、狭义相对论时空观 17. 2两火箭A 、B 沿同一直线相向运动，测得两者相对地球的速度大小分别是 =0.9c, v B = 0.8c.则两者互测的相对运动速度大小为：(A) 1.7c ； (B) 0.988c ； (C) 0.95c ；(D) 0.975c.答：B .分析：以 A 为 S ，系，则 w=0.9c, V v =-0.8c,由相对论速度变换关系可知：SAS'爪VB-0.8c-0.9c•0&・・。
.9疽一第十七章相对论17. 1在狭义相对论中，下列说法哪些正确？(1) 一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速，(2) 质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的运动状态而改变的， (3) 在一惯性系中发生于同一时刻，不同地点的两个事件在其它一切惯性系中 也是同时发生的，(4) 惯性系中观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时，会看到这时钟比 与他相对静止的相同时钟走得慢些.(A) (1) (3) (4) ； (B) (1) (2) (4)； (C)(2) (3) (4) ；(D) (1)(2)(3).[]答：B. 分析：(1) 根据洛仑兹变换和速度变换关系，光速是速度的极限，所以(1)正确； (2) 由长度收缩和时间碰撞(钟慢尺缩)公式，长度、时间的测量结果都是随 物体与观察者的运动状态而改变的；同时在相对论情况下，质量不再是守恒量，也 会随速度大小而变化，所以(2)是正确的；(3) 由同时的相对性，在S'系中同时但不同地发生的两个事件，在S 系中观察不是同时的。
只有同时、同地发生的事件，在另一惯性系中才会是同时发生的，故排 除⑶；(4) 由于相对论效应使得动钟变慢，故(4)也是正确的。
所以该题答案选(B)所以选(B)17. 3 —宇航员要到离地球5光年的星球去旅行，如果宇航员希望把这路程缩短为3光年，则他乘的火箭相对于地球的速度为：(A)c/2；(B) 3c/5；(C)4c/5；(D) 9c/10. [ ] 答：C.分析：从地球上看，地球与星球的距离为固有长度L。
东华大学物理大学物理下册练习册近代物理练习解答
近代物理练习题与参考解答一选择题解：h v = mv2/2 +A → E K = h v – A， OP/OQ = h（斜率） [ C ]解：光子损失的能量即电子获得的能量。
E K = mc2- m o c2= m o c2/(1-v2/c2)1/2 - m o c2= m o c2/(1-0.62)1/2 - m o c2= m o c2/0.8 - m o c2= (1.25 –1) m o c2= 0.25 m o c2 [ D]解：电子获得的能量：hc/λo – hc/λ = E K→ hc (λ- λo)/λλo = E K → (λ-λo)/λo =△λ/λo = E K/(hc/λ) = E K/ (hc/λo – E K)= 0.1/(0.5 –0.1) = 0.25 [ B ]解：hc/λ= E Kmax + hc/λo→λ= (E Kmax /hc+ 1/λo)= (1.2×1.6×10-19/6.63×10-34×3×108 + 1/5400×10-10)= 3550×10-10 m[ D ]解：P= mv = m o v/(1-v2/c2)1/2= h/λ→λ = (1-v2/c2)1/2h/m o v = h/m o·(1/v 2- 1/c2)1/2 [C]解：mv2/2=eU，P =mv=h/λ→ U= h2/2meλ2 [D] 或直接利用λ= 12.25/U1/2，U = (12.25/λ)2 = (12.25/0.4)2 = 938 （m = 9.11×10-31kg ，e =1.6×10-19C）解：∵λ = h/p , a sin θ0 = kλ , k =1 → sin θ0 =λ/a = h/ap ∴ d = 2Rtgθ0≈ 2Rsin θ0 = 2Rλ/a = 2Rh/ap [D]解：因为λ = h/p, 所以动量p 相同. [A]解：[ D ]解： ψ2 =(1/a)cos2[3π(5a/6)/2a]=(1/a)cos2[5π/4]=1/2a [ A ]解：∆x∆p x≥h，若∆x大，∆p x小，动量的精确度高。
长安大学大学物理近代物理一参考答案
近代物理一 参考答案一、 1. B 2. A 3. C 4. C 5. B 6. C 7. B 8. C解：1. A 选项，光子可达到光速； C 选项，应为不同惯性系中测定… ； D 选项，应为光速不变。
2. 应用洛伦兹变换（1）S 系中同一地址同一时刻的两事件，即21x x =，21t t =，求'-'12t t0)()()()(1221212122212=---=---='-'x x cu t t x c u t x c u t t t γγγγ S '系中同时发生（2）S 系中同一时刻不同地址的两事件，即21x x ≠，21t t =，求'-'12t t)()()()()(1221221212122212≠--=---=---='-'x x cu x x c u t t x c u t x c u t t t γγγγγS '系中不同时发生3. 以宇航员作参照系，那么，光速为c ， 时刻t ∆， 飞船的长度0l ，那么t c l ∆=0 宇航员相关于飞船静止，所测得为固有长度 飞船的运动长度01l l γ=，选C4. 尺运动时， x 方向长度收缩，y 方向长度不变，可得结果。
（见例题）5.脉冲星上的人看到的为固有周期0T ，地球上看到的为s 5.0=Ts 3.053112200==-==⇒=T cv T T T T T γγ6. 0202m c Km mc =⇒=γ，可得C 选项7. 2mc E =可得8. 动量守恒，质能守恒。
两个小粒子运动，合成一个大粒子不运动 依照质能守恒0020222M m c M mc mc =⇒=+γ 二、 1.⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-22001c v V m ； 2. 513=L m ， 335arctan =θ； 3. ×10-8 s ； 4. 9.6 m ； 5. 270 m ； 5. 200.25m c 6. 8 ； 7. ×108 m/s ；解： 1. 立方体运动，质量增加为静止质量的γ倍，一个棱的长度缩短为原先的γ倍，设静止棱长为a ，运动时，质量0m m γ=，体积γγV aa a V =⋅⋅=因此观看者测得密度⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-===2200021/c v V m V m V m γρ2. 米尺即1m 长， 由图23='x ，21='y在K 系中观测x 方向长度收缩，1033531='='=x x x γy 方向长度不变21='=y y K 系中观测米尺长度5131005222==+=y x L m 与x 轴的夹角335tan ==x y θ， 335arctan =θ 3. 观测者O 是以相关于O 静止的尺子去测，长度为=0l 20 m ，那么O '系中观测长度收缩为m 612054=⨯==γl l ，那么O '系中观测通过的时刻s 1089.86.016/8-⨯===∆c v l t 4. 以实验室为参照系，粒子寿命s 104104.235880--⨯=⨯⨯==γττ 轨迹长度m 6.9 1048.08=⨯⨯==-c v x τ5. （注意该题不能历时刻膨胀和长度收缩处置，因为两事件发生，在两个参照系中观测都既不同时也不同地。
(整理)大学物理近代物理题库及答案.
一、选择题：（每题3分）1、 有下列几种说法：(1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的．(2) 在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关．(3) 在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同．若问其中哪些说法是正确的, 答案是(A) 只有(1)、(2)是正确的．(B) 只有(1)、(3)是正确的．(C) 只有(2)、(3)是正确的．(D) 三种说法都是正确的． ［ ］2、宇宙飞船相对于地面以速度v 作匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号，经过∆t (飞船上的钟)时间后，被尾部的接收器收到，则由此可知飞船的固有长度为 (c 表示真空中光速)(A) c ·∆t (B) v ·∆t(C) 2)/(1c t c v -⋅∆2)/(1c t c v -⋅⋅∆ ［ ］3、一火箭的固有长度为L ，相对于地面作匀速直线运动的速度为v 1，火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端上的一个靶子发射一颗相对于火箭的速度为v2的子弹．在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔是：(c 表示真空中光速)(A) 21v v +L ． (B) 2v L ． (C) 12v v -L ． (D) 211)/(1c L v v - ． ［ ］4、(1)对某观察者来说，发生在某惯性系中同一地点、同一时刻的两个事件，对于相对该惯性系作匀速直线运动的其它惯性系中的观察者来说，它们是否同时发生？(2)在某惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，它们在其它惯性系中是否同时发生？关于上述两个问题的正确答案是：(A) (1)同时，(2)不同时．(B) (1)不同时，(2)同时．(C) (1)同时，(2)同时．(D) (1)不同时，(2)不同时． ［ ］5、有一直尺固定在K ′系中，它与Ox ′轴的夹角θ′＝45°，如果K ′系以匀速度沿Ox 方向相对于K 系运动，K 系中观察者测得该尺与Ox 轴的夹角(A) 大于45°． (B) 小于45°．(C) 等于45°．(D) 当K ′系沿Ox 正方向运动时大于45°，而当K ′系沿Ox 负方向运动时小于45°． ［ ］6、边长为a 的正方形薄板静止于惯性系K 的Oxy 平面内，且两边分别与x ，y轴平行．今有惯性系K ＇以 0.8c （c 为真空中光速）的速度相对于K 系沿x 轴作匀速直线运动，则从K ＇系测得薄板的面积为(A) 0.6a 2． (B) 0.8 a 2．(C) a 2． (D) a 2／0.6 ． ［ ］7、一匀质矩形薄板，在它静止时测得其长为a ，宽为b ，质量为m 0．由此可算出其面积密度为m 0 /ab ．假定该薄板沿长度方向以接近光速的速度v 作匀速直线运动，此时再测算该矩形薄板的面积密度则为(A) ab c m 20)/(1v - (B) 20)/(1c ab m v - (C) ])/(1[20c ab m v - (D) 2/320])/(1[c ab m v - ［ ］8、两个惯性系S 和S ′，沿x (x ′)轴方向作匀速相对运动. 设在S ′系中某点先后发生两个事件，用静止于该系的钟测出两事件的时间间隔为τ0 ，而用固定在S 系的钟测出这两个事件的时间间隔为τ ．又在S ′系x ′轴上放置一静止于是该系．长度为l 0的细杆，从S 系测得此杆的长度为l, 则(A) τ < τ0；l < l 0． (B) τ < τ0；l > l 0．(C) τ > τ0；l > l 0． (D) τ > τ0；l < l 0． ［ ］9、在狭义相对论中，下列说法中哪些是正确的？(1) 一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速．(2) 质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的．(3) 在一惯性系中发生于同一时刻，不同地点的两个事件在其他一切惯性系中也是同时发生的．(4)惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时，会看到这时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些．(A) (1)，(3)，(4)． (B) (1)，(2)，(4)．(C) (1)，(2)，(3)． (D) (2)，(3)，(4)． ［ ］10、在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为4 s ，若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5 s ，则乙相对于甲的运动速度是(c 表示真空中光速)(A) (4/5) c ． (B) (3/5) c ．(C) (2/5) c ． (D) (1/5) c ． ［ ］11、一宇航员要到离地球为5光年的星球去旅行．如果宇航员希望把这路程缩短为3光年，则他所乘的火箭相对于地球的速度应是：(c 表示真空中光速)(A) v = (1/2) c ． (B) v = (3/5) c ．(C) v = (4/5) c ． (D) v = (9/10) c ． ［ ］12、某核电站年发电量为 100亿度，它等于36×1015 J 的能量，如果这是由核材料的全部静止能转化产生的，则需要消耗的核材料的质量为(A) 0.4 kg ． (B) 0.8 kg ．(C) (1/12)×107 kg ． (D) 12×107 kg ． ［ ］13、一个电子运动速度v = 0.99c ，它的动能是：(电子的静止能量为0.51 MeV)(A) 4.0MeV ． (B) 3.5 MeV ．(C) 3.1 MeV ． (D) 2.5 MeV ． ［ ］14、质子在加速器中被加速，当其动能为静止能量的4倍时，其质量为静止质量的(A) 4倍． (B) 5倍． (C) 6倍． (D) 8倍． ［ ］15、α 粒子在加速器中被加速，当其质量为静止质量的3倍时，其动能为静止能量的(A) 2倍． (B) 3倍． (C) 4倍． (D) 5倍． ［ ］16、把一个静止质量为m 0的粒子，由静止加速到=v 0.6c (c 为真空中光速）需作的功等于(A) 0.18m 0c 2． (B) 0.25 m 0c 2．(C) 0.36m 0c 2． (D) 1.25 m 0c 2． ［ ］17、已知电子的静能为0.51 MeV ，若电子的动能为0.25 MeV ，则它所增加的质量∆m 与静止质量m 0的比值近似为(A) 0.1 ． (B) 0.2 ． (C) 0.5 ． (D) 0.9 ． ［ ］18、设某微观粒子的总能量是它的静止能量的K 倍，则其运动速度的大小 为(以c 表示真空中的光速)(A) 1-K c ． (B) 21K Kc -． (C) 12-K K c ． (D) )2(1++K K K c ． ［ ］19、根据相对论力学，动能为0.25 MeV 的电子，其运动速度约等于(A) 0.1c (B) 0.5 c(C) 0.75 c (D) 0.85 c ［ ］(c 表示真空中的光速，电子的静能m 0c 2 = 0.51 MeV)20、令电子的速率为v ，则电子的动能E K 对于比值v / c 的图线可用下列图中哪一个图表示？（c 表示真空中光速）［ ］21、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U 0 (使电子从金属逸出需作功eU 0)，则此单色光的波长λ 必须满足：(A) λ ≤)/(0eU hc ． (B) λ ≥)/(0eU hc ．(C) λ ≤)/(0hc eU ． (D) λ ≥)/(0hc eU ． ［ ］22、已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子的最大动能是 1.2 eV ，而钠的红限波长是5400 Å(A) 5350 Å． (B) 5000 Å．(C) 4350 Å． (D) 3550 Å． ［ ］23、用频率为ν 的单色光照射某种金属时，逸出光电子的最大动能为E K ；若改用频率为2ν 的单色光照射此种金属时，则逸出光电子的最大动能为：(A) 2 E K ．. (B) 2h ν - E K ．(C) h ν - E K ． (D) h ν + E K ． ［ ］24、设用频率为ν1和ν2的两种单色光，先后照射同一种金属均能产生光电效应．已知金属的红限频率为ν0，测得两次照射时的遏止电压|U a 2| = 2|U a 1|，则这两种单色光的频率有如下关系：(A) ν2 = ν1 - ν0． (B) ν2 = ν1 + ν0．(C) ν2 = 2ν1 - ν0． (D) ν2 = ν1 - 2ν0． ［ ］/c (A)/c (B)/c(C)/c25、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 ［ ］26、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． ［ ］27、当照射光的波长从4000 Å变到3000 Å时，对同一金属，在光电效应实验中测得的遏止电压将：(A) 减小0.56 V ． (B) 减小0.34 V ．(C) 增大0.165 V ． (D) 增大1.035 V ． ［ ］(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ，基本电荷e =1.60×10-19 C)28、保持光电管上电势差不变，若入射的单色光光强增大，则从阴极逸出的光电子的最大初动能E 0和飞到阳极的电子的最大动能E K 的变化分别是(A) E 0增大，E K 增大． (B) E 0不变，E K 变小．(C) E 0增大，E K 不变． (D) E 0不变，E K 不变． ［ ］29、在康普顿效应实验中，若散射光波长是入射光波长的 1.2倍，则散射光光子能量ε与反冲电子动能E K 之比ε / E K 为(A) 2． (B) 3． (C) 4． (D) 5． ［ ］30、以下一些材料的逸出功为铍 3.9 eV 钯 5.0eV铯 1.9 eV 钨 4.5 eV今要制造能在可见光(频率范围为3.9×1014 Hz —7.5×1014 Hz)下工作的光电管，在这些材料中应选(A) 钨． (B) 钯． (C) 铯． (D) 铍． ［ ］31、某金属产生光电效应的红限波长为λ0，今以波长为λ (λ <λ0)的单色光照射该金属，金属释放出的电子(质量为m e )的动量大小为(A) λ/h ． (B) 0/λh(C)λλλλ00)(2+hc m e (D) 02λhc m e(E) λλλλ00)(2-hc m e ［ ］32、光电效应中发射的光电子最大初动能随入射光频率ν 的变化关系如图所示．由图中的(A) OQ (B) OP (C) OP /OQ (D) QS /OS 可以直接求出普朗克常量． ［ ］33、用频率为ν1的单色光照射某一种金属时，测得光电子的最大动能为E K 1；用频率为ν2的单色光照射另一种金属时，测得光电子的最大动能为E K 2．如果E K 1 >E K 2，那么(A) ν1一定大于ν2． (B) ν1一定小于ν2．(C) ν1一定等于ν2． (D) ν1可能大于也可能小于ν2． ［ ］34、若α粒子(电荷为2e )在磁感应强度为B 均匀磁场中沿半径为R 的圆形轨道运动，则α粒子的德布罗意波长是(A) )2/(eRB h ． (B) )/(eRB h ．(C) )2/(1eRBh ． (D) )/(1eRBh ． ［ ］35、如果两种不同质量的粒子，其德布罗意波长相同，则这两种粒子的(A) 动量相同． (B) 能量相同．(C) 速度相同． (D) 动能相同． ［ ］36、不确定关系式 ≥⋅∆∆x p x 表示在x 方向上(A) 粒子位置不能准确确定．(B) 粒子动量不能准确确定．(C) 粒子位置和动量都不能准确确定．(D) 粒子位置和动量不能同时准确确定． ［ ］37、已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为：a x ax 23cos 1)(π⋅=ψ, ( - a ≤x ≤a ) 那么粒子在x = 5a /6处出现的概率密度为(A) 1/(2a )． (B) 1/a ．(C) a 2/1． (D) a /1 ［ ］38、关于不确定关系 ≥∆∆x p x ()2/(π=h )，有以下几种理解：(1) 粒子的动量不可能确定．(2) 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．(4) 不确定关系不仅适用于电子和光子，也适用于其它粒子．其中正确的是：(A) (1)，(2). (B) (2)，(4).(C) (3)，(4). (D) (4)，(1). ［ ］39、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概率将(A) 增大D 2倍． (B) 增大2D 倍．(C) 增大D 倍． . (D) 不变． ［ ］40、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) 戴维孙－革末实验． (D) 斯特恩－革拉赫实验． ［ ］二、选择题：（每题4分）41、狭义相对论的两条基本原理中，相对性原理说的是________________________________________________________________________________； 光速不变原理说的是_______________________________________________ ___________________________________________．42、已知惯性系S ＇相对于惯性系S 系以 0.5 c 的匀速度沿x 轴的负方向运动，若从S ＇系的坐标原点O ＇沿x 轴正方向发出一光波，则S 系中测得此光波在真 空中的波速为____________________________________．43、以速度v 相对于地球作匀速直线运动的恒星所发射的光子，其相对于地球的速度的大小为______．44、有一速度为u 的宇宙飞船沿x 轴正方向飞行，飞船头尾各有一个脉冲光源在工作，处于船尾的观察者测得船头光源发出的光脉冲的传播速度大小为____________；处于船头的观察者测得船尾光源发出的光脉冲的传播速度大小为____________．45、一观察者测得一沿米尺长度方向匀速运动着的米尺的长度为0.5 m．则此米尺以速度v＝__________________________m·s-1接近观察者．46、狭义相对论确认，时间和空间的测量值都是______________，它们与观察者的______________密切相关．47、静止时边长为50 cm的立方体，当它沿着与它的一个棱边平行的方向相对于地面以匀速度 2.4×108m·s-1运动时，在地面上测得它的体积是____________．48、牛郎星距离地球约16光年，宇宙飞船若以________________的匀速度飞行，将用4年的时间(宇宙飞船上的钟指示的时间)抵达牛郎星．49、π+介子是不稳定的粒子，在它自己的参照系中测得平均寿命是2.6×10-8 s，如果它相对于实验室以0.8 c (c为真空中光速)的速率运动，那么实验室坐标系中测得的π+介子的寿命是______________________s.51、μ子是一种基本粒子，在相对于μ子静止的坐标系中测得其寿命为τ0＝2×10-6s．如果μ子相对于地球的速度为=v0.988c(c为真空中光速)，则在地球坐标系中测出的μ子的寿命τ＝____________________．52、设电子静止质量为m e，将一个电子从静止加速到速率为0.6 c (c为真空中光速)，需作功________________________．53、(1) 在速度=v____________情况下粒子的动量等于非相对论动量的两倍．(2) 在速度=v____________情况下粒子的动能等于它的静止能量．54、狭义相对论中，一质点的质量m与速度v的关系式为______________；其动能的表达式为______________．55、质子在加速器中被加速，当其动能为静止能量的3倍时，其质量为静止质量的________倍．56、α粒子在加速器中被加速，当其质量为静止质量的5倍时，其动能为静止能量的________倍．57、观察者甲以0.8c的速度（c为真空中光速）相对于静止的观察者乙运动，若甲携带一质量为1 kg的物体，则(1) 甲测得此物体的总能量为____________；(2) 乙测得此物体的总能量为____________．58、某加速器将电子加速到能量E = 2×106 eV时，该电子的动能E K =_____________________eV．（电子的静止质量m e = 9.11×10-31 kg, 1 eV =1.60×10-19 J）59、当粒子的动能等于它的静止能量时，它的运动速度为______________．60、一电子以0.99 c的速率运动(电子静止质量为9.11×10-31 kg，则电子的总能量是__________J，电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_____________．61、匀质细棒静止时的质量为m0，长度为l0，当它沿棒长方向作高速的匀速直线运动时，测得它的长为l，那么，该棒的运动速度v =__________________，该棒所具有的动能E K =______________．62、某光电管阴极, 对于λ = 4910 Å的入射光，其发射光电子的遏止电压为0.71 V．当入射光的波长为__________________Å时，其遏止电压变为1.43 V．( e =1.60×10-19 C，h =6.63×10-34 J·s )63、光子波长为λ，则其能量=____________；动量的大小=_____________；质量=_________________ ．64、已知钾的逸出功为2.0 eV，如果用波长为3.60×10-7 m的光照射在钾上，则光电效应的遏止电压的绝对值|U a| =___________________．从钾表面发射出电子的最大速度v max =_______________________．(h =6.63×10-34 J·s，1eV =1.60×10-19 J，m e=9.11×10-31 kg)65、以波长为λ= 0.207 μm的紫外光照射金属钯表面产生光电效应，已知钯的红限频率ν 0=1.21×1015赫兹，则其遏止电压|U a| =_______________________V．(普朗克常量h =6.63×10-34 J·s，基本电荷e =1.60×10-19 C)66、在光电效应实验中，测得某金属的遏止电压|U a |与入射光频率ν的关系曲线如图所示，由此可知该金属的红限频率ν0=___________Hz ；逸出功A =____________eV ． 67、已知某金属的逸出功为A ，用频率为ν1的光照射该金属能产生光电效应，则该金属的红限频率ν0 =_____________________________，ν1 > ν0，且遏止电势差|U a | =______________________________．68、当波长为 300 nm (1 nm = 10-9 m)的光照射在某金属表面时，光电子的动能范围为 0～ 4.0×10-19 J ．此时遏止电压为|U a | =__________________V ；红限频 率ν0=_______________________ Hz ． (普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ， 基本电荷e =1.60×10-19 C)69、钨的红限波长是230 nm (1 nm = 10-9 m)，用波长为180 nm 的紫外光照射时，从表面逸出的电子的最大动能为___________________eV ． (普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ，基本电荷e =1.60×10-19 C)70、频率为 100 MHz 的一个光子的能量是_______________________，动量的大小是______________________． (普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s)71、分别以频率为ν1和ν2的单色光照射某一光电管．若ν1 >ν2 (均大于红限频率ν0)，则当两种频率的入射光的光强相同时，所产生的光电子的最大初动能E 1____E 2；所产生的饱和光电流I s1____ I s2．(用＞或=或＜填入)72、当波长为3000 Å的光照射在某金属表面时，光电子的能量范围从 0到 4.0×10-19 J ．在作上述光电效应实验时遏止电压为 |U a | =____________V ；此金属的红限频率ν0 =__________________Hz ．(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ；基本电荷e =1.60×10-19 C)73、康普顿散射中，当散射光子与入射光子方向成夹角φ = _____________时， 散射光子的频率小得最多；当φ = ______________ 时，散射光子的频率与入射光子相同．|1014 Hz)-74、在玻尔氢原子理论中势能为负值，而且数值比动能大，所以总能量为________值，并且只能取____________值．75、玻尔的氢原子理论中提出的关于__________________________________和____________________________________的假设在现代的量子力学理论中仍然是两个重要的基本概念．76、玻尔的氢原子理论的三个基本假设是：(1)____________________________________，(2)____________________________________，(3)____________________________________．77、玻尔氢原子理论中的定态假设的内容是：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.78、玻尔氢原子理论的基本假设之一是定态跃迁的频率条件，其内容表述如下：______________________________________________________________________________________________________________________．79、玻尔氢原子理论的基本假设之一是电子轨道动量矩的量子化条件，其内容可表述如下：________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________．80、氢原子的部分能级跃迁示意如图．在这些能级跃迁中， (1) 从n =______的能级跃迁到n =_____的能级时所发射的光子的波长最短；(2) 从n =______的能级跃迁到n =______的能级时所发射的光子的频率最小．81、若中子的德布罗意波长为2 Å，则它的动能为________________．(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ，中子质量m =1.67×10-27 kg)大学物理题库------近代物理答案一、选择题：01-05 DABAA 06-10 ACDBB 11-15 CACBA 16-20 BCCCD21-25 ADDCB 26-30 DDDDC 31-35 ECDAA 36-40 DACDD二、填空题41、见教本下册p.268； 42、c ； 43. c ； 44. c ， c ； 45. 8106.2⨯；46. 相对的，相对运动； 47. 3075.0m ； 48. 181091.2-⨯ms ； 49. 81033.4-⨯； 51. s 51029.1-⨯； 52. 225.0c m e ； 53.c 23, c 23；54. 2)(1c v m m -=， 202c m mc E k -=； 55. 4； 56. 4；n = 1n = 2n = 3n = 457. (1) J 16109⨯， (2) J 7105.1⨯； 58. 61049.1⨯； 59. c 321；60. 13108.5-⨯， 121004.8-⨯； 61. 20)(1l l c -， )(020l l l c m -； 62. 11082.3⨯；63. λhc hv E ==， λh p =， 2c h c m νλ== ； 64. V 45.1， 151014.7-⨯ms ； 65. )(0v c e h -λ； 66. 5×1014，2； 67. h A /，e h /)(01νν-； 68. 5.2，14100.4⨯； 69. 5.1； 70. J 261063.6-⨯，1341021.2--⋅⨯ms kg ； 71. 21E E >， 21s s I I <； 72. 5.2，14100.4⨯； 73. π，0； 74. 负，离散； 75. 定态概念， 频率条件（定态跃迁）； 76. —79. 见教本下册p.246--249； 80. （1）4，1；（2）4， 3；81. J mh E k 21221029.32⨯==λ；。
近代物理习题及答案
近代物理期末考试试卷(共100分)姓名:_________ 学号:_________ 成绩:_________一．选择题(共10题, 共有28分 )1.碱金属原子能级的双重结构是由于下面的原因产生:A. 相对论效应;B. 原子实极化;C. 价电子的轨道贯穿;D. 价电子自旋与轨道角动量相互作用。
2.当氦离子至少处于如下温度时，其巴耳末系才会在吸收谱中有相当的份量（当T =300K 时，k B T ≈1/40eV ）A. 103K ；B. 105K ；C. 107K ；D. 109K 。
3.对Cu （Z=29）原子，失去一个K 壳层电子的原子能量比失去一个价电子的原子能量差不多大多少倍？A. 100,000；B. 100；C. 1000；D. 10,000。
4.某原子的两个等效d 电子组成原子态1G 4、1D 2、1S 0、3F 4, 3, 2和3P 2, 1, 0，则该原子基态为：A. 1S 0；B. 1G 4;C. 3F 2；D. 3F 4 。
5.由状态2p3p 3P 到2s2p 3P 的辐射跃迁： A. 可产生9条谱线； B. 可产生7条谱线； C. 可产生6条谱线； D. 不能发生。
6.某原子中三个未满支壳层的电子分别处于s 、p 、d 态，则该原子可能有的原子态数应是：A. 7；B. 8；C. 17；D. 18。
7.对氢原子,考虑精细结构之后,其赖曼系一般结构的每一条谱线应分裂为: A. 2条; B. 3条; C. 5条; D. 不分裂。
8.卢瑟福由α粒子散射实验得出原子核式结构模型时，所依据的理论基础是： A. 普朗克能量子假设; B. 爱因斯坦的光量子假设; C. 狭义相对论; D. 经典理论。
9.原子中轨道磁矩μL 和轨道角动量L 的关系应为 :A .;μL e e m =LB .;μL e e m =2LC .;μL eem =-2L D ..μL e e m =-L 。
10.盖革和马斯登使能量为5MeV 的α粒子束垂直射至厚度为1μm 的金箔（Z =79），已知金箔的数密度为5.9⨯1022cm -3,他们测得散射角大于90°的概率为： A. 10-2; B. 10-4; C. 10-6; D. 10-10。
《大学物理》近代物理学练习题及答案解析
《大学物理》近代物理学练习题及答案解析一、简答题1、简述狭义相对论的两个基本原理。
答：爱因斯坦相对性原理: 所有的惯性参考系对于运动的描述都是等效的。
光速不变原理： 光速的大小与光源以及观察者的运动无关，即光速的大小与参考系的选择无关。
2、简述近光速时粒子的能量大小以及各部分能量的意义。
答：总能量2E mc = 2,静能量20E c m =,动能为()20k -m E c m =表示的是质点运动时具有的总能量，包括两部分，质点的动能k E 及其静动能20c m 。
3、给出相对论性动量和能量的关系，说明在什么条件下，cp E =才成立?答：相对论性动量和能量的关系为：22202c p E E +=，如果质点的能量0E E >>,在这种情况下则有cp E =。
4、爱因斯坦相对论力学与经典力学最根本的区别是什么? 写出一维情况洛伦兹变换关系式。
答案：经典力学的绝对时空观与相对论力学的运动时空观。
相对论力学时空观认为：当物体运动速度接近光速时，时间和空间测量遵从洛伦兹变化关系：()vt x -='γx ⎪⎭⎫ ⎝⎛-='x c v t 2t γ5、什么情况下会出现长度收缩和时间延缓现象? 这些现象遵从什么规律?答案：运动系S’与静止系S 之间有接近光速的相对运动时，出现长度收缩或时间延缓现象； 这些现象遵从狭义相对论中洛伦兹时空变换规律。
6、写出爱因斯坦的质能关系式，并说明其物理意义。
答：2E mc = 或2E mc ∆=∆物理意义：惯性质量的增加和能量的增加相联系，能量的改变必然导致质量的相应变化，相对论能量和质量遵从守恒定律。
7、微观例子(例如电子)同光子一样具有波粒二象性，它们之间有什么区别，它们的波动性有什么不同?答：光子具有光速，而微观粒子的速度则相对较小，微观粒子具有静止质量，光子不具有。
光子是电磁波，具有干涉衍射偏振性，微观粒子(电子)则是概率波，具有干涉衍射，但未发现偏振性。
大学物理---热学部分和近代物理部分练习题及答案解析
大学物理---热学部分和近代物理部分练习题及答案解析一、选择题1. 已知氢气与氧气的温度相同，请判断下列说法哪个正确？(A) 氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的压强一定大于氢气的压强．(B) 氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的密度一定大于氢气的密度．(C) 氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的速率一定比氧分子的速率大.(D) 氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大． ［ D ］2. 两种不同的理想气体，若它们的最概然速率相等，则它们的(A) 平均速率相等，方均根速率相等．(B) 平均速率相等，方均根速率不相等．(C) 平均速率不相等，方均根速率相等．(D) 平均速率不相等，方均根速率不相等． ［ A ］3. 若理想气体的体积为V ，压强为p ，温度为T ，一个分子的质量为m ，k 为玻尔兹曼常量，R 为普适气体常量，则该理想气体的分子数为：(A) pV / m (B) pV / (kT )(C) pV / (RT ) (D) pV / (mT ) ［ B ］4. 1 mol 刚性双原子分子理想气体，当温度为T 时，其内能为（式中R 为普适气体常量，k为玻尔兹曼常量）(A) ． (B)．(C)． (D)． [ C ]5. 一物质系统从外界吸收一定的热量，则(A) 系统的内能一定增加．(B) 系统的内能一定减少．(C) 系统的内能一定保持不变．(D) 系统的内能可能增加，也可能减少或保持不变． [ D ]6．如果在一固定容器内，理想气体分子速率都提高为原来的二倍，那么（A ）温度和压强都升高为原来的二倍；（B ）温度升高为原来的二倍，压强升高为原来的四倍；RT 23kT23RT 25kT25（C）温度升高为原来的四倍，压强升高为原来的二倍；（D）温度与压强都升高为原来的四倍。
[ D ]7.两容器内分别盛有氢气和氦气，若它们的温度和质量分别相等，则：(A) 两种气体分子的平均平动动能相等．(B) 两种气体分子的平均动能相等．(C) 两种气体分子的平均速率相等．(D) 两种气体的内能相等．［ A ］8.麦克斯韦速率分布曲线如图所示，图中A、B两部分面积相等，则该图表示v为最概然速率．(A)v为平均速率．(B)v为方均根速率．(C)v的分子数各占一半．［ D ](D) 速率大于和小于f(v)9. 速率分布函数f(v)的物理意义为：(A) 具有速率v的分子占总分子数的百分比．(B) 速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数占总分子数的百分比．(C) 具有速率v的分子数．(D) 速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数．［ B ］10. 根据热力学第二定律可知：(A) 功可以全部转换为热，但热不能全部转换为功．(B) 热可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体(C) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程．(D) 一切自发过程都是不可逆的．［ D ］11.根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的．(A) 热量能从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体．(B) 功可以全部变为热，但热不能全部变为功．(C) 气体能够自由膨胀，但不能自动收缩．(D) 有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量，但无规则运动的能量不能变为有规则运动的能量 ［ C ］12.热力学第二定律表明：(A) 不可能从单一热源吸收热量使之全部变为有用的功．(B) 在一个可逆过程中，工作物质净吸热等于对外作的功.(C) 摩擦生热的过程是不可逆的.(D) 热量不可能从温度低的物体传到温度高的物体． ［ C ］一、填空题1. 质量为M ，摩尔质量为mol M ，分子数密度为n 的理想气体，处于平衡态时，系统压强P 与温度T 的关系为 P nkT =。
大学物理12近代物理一解答
解： (1) 德布罗意公式： h /(mv)
粒子受磁场力作用作圆周运动
qvB mv 2 / R m v qRB
又 q 2e
h /(2eRB) 1.00 10 11 m 1.00 10 2 nm
近代物理（一）
第十五章 近代物理
(2) 若使质量m = 0.1 g的小球以与粒子相同的速率运动． 则其波长为多少？
近代物理（一）
第十五章 近代物理
4. 氢原子的运动速率等于它在300 K时的方均根速率
时，它的德布罗意波长是__1_.4_5__A_0_____．质量为M
=1 g，以速度v 1 cm·s-1运动的小球的德布罗意波长
是__6_.6_3_×__1_0_-_19_A__0_．(普朗克常量为h =6.63×10-34
近代物理（一）
第十五章 近代物理
3．将所谓“黑体”是指的这样的一种物体，即
(A) 不能反射任何可见光的物体．
(B) 不能发射任何电磁辐射的物体．
(C) 能够全部吸收外来的任何电磁辐射的物体．
(D) 完全不透明的物体．
［］
近代物理（一）
第十五章 近代物理
4．粒关于不确定关系 ( px x ， h /(2)）， 有以下几种理解：
h edUa /d
e
2.0 0
(10.0 5.0) 1014
=6.4×10-34 J·s
近代物理（一）
第十五章 近代物理
2．将用波长 0=1 A0的光子做康普顿实验． (1) 散射角＝90°的康普顿散射波长是多少？
(2) 反冲电子获得的动能有多大？ (普朗克常量h =6.63×10-34 J·s， 解：电(1)子康静普止顿质散量射m光e=子9.波11长×改10变-31：kg)
近代物理基础试题及答案
近代物理基础试题及答案一、选择题（每题5分，共20分）1. 光的波粒二象性是由哪位科学家提出的？A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 普朗克D. 德布罗意答案：D2. 量子力学中的不确定性原理是由哪位科学家提出的？A. 牛顿B. 薛定谔C. 海森堡D. 狄拉克答案：C3. 相对论中，光速不变原理是由哪位科学家提出的？A. 牛顿B. 麦克斯韦C. 爱因斯坦D. 普朗克答案：C4. 以下哪个选项不是量子力学的基本原理？A. 波函数的叠加原理B. 测不准原理C. 光的波动性D. 量子态的叠加答案：C二、填空题（每题5分，共20分）1. 根据德布罗意假说，一个粒子的波长与其动量成________关系。
答案：反比2. 量子力学中，波函数的模的平方代表粒子在空间中出现的概率密度，其数学表达式为________。
答案：|Ψ|^23. 相对论中，时间膨胀的公式为Δt' = Δt / √(1 - v^2/c^2)，其中v是物体的速度，c是________。
答案：光速4. 根据泡利不相容原理，一个原子中的两个电子不能处于相同的________。
答案：量子态三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述光电效应的基本原理。
答案：光电效应是指光照射到金属表面时，金属会释放出电子的现象。
根据爱因斯坦的理论，光可以看作是一系列粒子，即光子，每个光子的能量与其频率成正比。
当光子的能量大于金属的逸出功时，光子与金属表面的电子相互作用，将能量传递给电子，使电子获得足够的能量逸出金属表面。
2. 描述海森堡不确定性原理的主要内容。
答案：海森堡不确定性原理指出，粒子的位置和动量不能同时被精确测量。
具体来说，粒子的位置不确定性和动量不确定性的乘积大于等于约化普朗克常数的一半，即Δx * Δp ≥ ħ/2。
3. 相对论中，时间膨胀是如何影响高速运动的物体的？答案：在相对论中，当物体以接近光速的速度运动时，相对于静止观察者，运动物体上的时间会变慢，这就是时间膨胀。
近代物理基础试题及答案
近代物理基础试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 量子力学的基本原理中，描述微观粒子状态的基本物理量是：A. 动量B. 能量C. 波函数D. 角动量答案：C2. 根据海森堡不确定性原理，以下哪个说法是正确的？A. 粒子的位置和动量可以同时准确测量B. 粒子的位置和动量不能同时准确测量C. 粒子的速度和位置可以同时准确测量D. 粒子的动量和能量可以同时准确测量答案：B3. 在相对论中，光速不变原理指的是：A. 光速在不同介质中保持不变B. 光速在真空中对所有惯性观察者来说都是相同的C. 光速会随着观察者的运动而变化D. 光速在不同惯性参考系中是不同的答案：B4. 以下哪个是狭义相对论的效应？A. 质量增加B. 长度收缩C. 时间膨胀D. 所有以上选项答案：D5. 根据泡利不相容原理，以下哪个说法是错误的？A. 两个电子不能拥有完全相同的四个量子数B. 一个原子中不可能有两个电子处于完全相同的状态C. 泡利不相容原理只适用于电子D. 泡利不相容原理是量子力学的基础之一答案：C二、填空题（每空2分，共20分）6. 量子力学中的波粒二象性表明，微观粒子既具有________，也具有________。
答案：波动性；粒子性7. 根据德布罗意假说，物质波的波长λ与动量p的关系是λ=________。
答案：h/p8. 爱因斯坦质能方程E=mc²表明，质量和能量之间存在着________关系。
答案：等价9. 狭义相对论中的时间膨胀公式是Δt'=________，其中v是相对速度，c是光速。
答案：Δt/√(1-v²/c²)10. 根据量子力学的测不准原理，粒子的位置和动量的不确定性关系是Δx·Δp≥________。
答案：h/4π三、简答题（每题10分，共30分）11. 简述量子力学中的波函数坍缩概念。
答案：波函数坍缩是量子力学中描述测量过程的一个概念。
在测量之前，微观粒子的状态由波函数描述，它是一个概率波，表示粒子出现在不同位置的概率。
近代物理课后习题答案
1. 用波动方程推出薛定谔方程。
解：设有一个粒子，其质量为m ，能量为E ，动量为P，根据德布罗意关系可知与粒子运动联系的波的角频率ω及波矢k有如下关系：//E k p ω== ħħ（1）则与该粒子相联系的平面波的波函数为：00(,)exp[()/]exp[()/]r t i k r t i p r t ψ=ψ∙-ω=ψ∙-Eħħ （2）（2）式对t 求偏导数得：(,)(,)ir t E r t t ∂ψ=-ψ∂ ħ(,)(,)i r t E r t t∂ψ=ψ∂ ħ（3） （2）式对x 求两次偏导数得：22221(,)(,)x r t P r t x ∂ψ=-ψ∂ ħ即：222(,)(,)x r t P r t -∇ψ=ψħ 同理有：222(,)(,)y r t P r t -∇ψ=ψħ222(,)(,)z r t P r t -∇ψ=ψħ所以，222(,)(,)r t P r t -∇ψ=ψħ 可进一步写成：222(,)(,)22Pr t r t m m-∇ψ=ψ ħ（4） 又由于2/2E P m =（3），（4）式相减得：222()(,)()(,)022Pi r t E r t t m m∂+∇ψ=-ψ=∂ ħħ化简得：22(,)(,)2i r t r t t m∂ψ=-∇ψ∂ħħ （5） 进一步考虑粒子在势场()V r中的运动，2/2E P m V =+（5）式可写为：22(,)()(,)2i r t V r t t m∂ψ=-∇+ψ∂ ħħ上式即为薛定谔方程。
2. 推出电荷守恒公式=λ中的n不可以为零？3.为什么ka n答：若n =0，波函恒为0数无意义 4. 设粒子处于二维无限深势阱{000<y<b(,)x a V x y <<∞ =，其它中，求粒子能量本征值和本征函数。
如果a=b ，能量简并度如何？解：（1）粒子处于二维无限深势阱{000<y<b (,)x a V x y <<∞ =，其它中，则其定态薛定谔方程为：22222()(,)(,)2x y E x y m x y∂∂-+ψ=ψ∂∂ħ，00<y<b x a <<，（1） 22222()(,)(,)(,)(,)2x y V x y x y E x y m x y∂∂-+ψ+ψ=ψ∂∂ħ，(,)x y ∈其它 （2） 对于（2）式，因为(,)V x y →∞，则(,)0x y ψ≡令222mE=k ħ， 则（1）式可可表示为：22222()(,)0k x y x y∂∂++ψ=∂∂解为：12(,)sin()sin()x y x y A k x k y ψ=+δ+δ，,A δ为待定常数 （3）由在阱壁上的连续性可得：(0,0)(,0)(0,)(,)0a b a b ψ=ψ=ψ=ψ= （4 ） 将（3）式代入（4）式得：120δ=δ=1x k a n π=，11,2,3,n =⋯2y k b n π=，21,2,3,n =⋯代入222mE=k ħ中得粒子能量的允许值为： 12222212,()2m n n n n a bπE =E =+ħ，12,1,2,3,n n=⋯对应予能级12,n n E 的波函数记为：1212,(,)sin()sin()n n n n x y A x y a bππψ= 利用归一化条件122,00(,)1a bn n x y dxdy ∣ψ∣=⎰⎰得：A =所以，相应的波函数为：1212,(,)sin()sin()n n n n x y x y a bππψ=（2）当a b =时，能量是二度简并。
近代物理试题及答案
2006-2007学年第一学期试题名称: 近代物理学课程号：共 6 页第 1 页一：填空题1. B2.B3.C4.A5.B6.C7.C8.A9.C 10.C二：简答题1. 意义：单位面积内，单个靶核，单个入射粒子，单位立体角内的散射粒子数。
物理意义：α 粒子散射到θ方向单位立体角内每个原子的有效散射截面。
2. 特点：①有两套结构 ②存在亚稳态③基态与第一激发态之间能量相差很大，电离能是所有元素中最大的④三层结构能级中没有（1S ）2能级。
因为氦原子有两个电子，存在自旋与轨道运动。
L-S 耦合结果 。
3. 由（n,l,m l ,m s ）确定 n:主量子数 l:轨道角量子数 m l :轨道磁量子数 m s ：自旋磁量子数4. 韧致辐射：带电粒子与原子相碰撞，发生骤然减速时，伴随产生的辐射。
特征辐射：当外加电压增高时，在连续谱上叠加若干尖峰，为特征辐射。
各元素特征X 谱有相似的结构，但能量值不同。
同步辐射：电子在同步回旋加速器作圆周运动时产生的辐射。
5. 核力：原子核内，各核力之间存在极强的吸引力。
性质：①短程力 ②饱和性 ③强相互作用 ④与电荷无关 ⑤极短程内存在斥心力 ⑥与自旋有关。
三：讨论、计算题 1. 解：基本2P 1/2 ，l=1,S=1/2,j=1/2 轨道角动量：L=()1+l l =2 自旋角动量： S=()1+s s =23总角动量： J=()1+j j =23轨道磁矩： μl =-g l ()1+l l μB =-2μB μs =-g s ()1+s s μB=-3μBg i =32μj =-g i ()1+j j μB =-33μB2.解：2P3/2→2S1/22P3/2 l2=1 s2=1/2 j2=3/2 g2=4/3M2=3/2,1/2,-1/2,-3/2 M2g2=6/3,2/3,-2/3,-6/32S1/2 l1=0 s1=1/2 j1=1/2 g1=2M1=1/2,-1/2 M1g1= 1,-12P1/2→2S1/22P1/2 l3=1 s3=1/2 j3=1/2 g3=2/3M3=1/2,-1/2 M3g3= 1/3,-1/32S1/2 l1=0 s1=1/2 j1=1/2 g1=2M1=1/2,-1/2 M1g1= 1,-1图略3解：（1）2s2s 原子态为1S02s3p 组合形成原子态为1P1，3P2，1，0（2）16S 电子组态为3P4基态为3P217Cl电子组态为3P5基态为2P3/218Ar电子组态为3S23P6基态为1S04 解：K层电子结合能εK＝hc/λk=69.7kevL层电子结合能εL=εK- hc/λkα=10.9 kev M层电子结合能εM=εK- hc/λkβ=2.3 kevN层电子结合能εN=εK- hc/λkγ=0.4 kev图略。
大学物理—近代物理_北京理工大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
大学物理—近代物理_北京理工大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.下列哪个表述是对的？答案:具有适合能量的电子、中子、以及X射线入射单晶时都能产生相同的衍射图样。
2.下列关于氢原子中电子能级的表述中哪个是对的？答案:基态电子的轨道角动量为零。
3.泡利不相容原理：答案:表明在原子中，任何两个电子不能具有完全相同的量子数集即四个量子数。
4.要使处于基态的氢原子受激发后能发射莱曼系(由激发态跃迁到基态发射的各谱线组成的谱线系)的最长波长的谱线，至少应向基态氢原子提供的能量是答案:10.2 eV。
5.已知二质点A、B静止质量均为m0，若质点A静止，质点B以6m0c²的动能A运动，碰撞后合成一粒子，无能量释放。
求：合成粒子的运动质量m为答案:6.光谱系中谱线的频率（如氢原子的巴尔末系）答案:高频和低频都有一个限制。
7.已知在运动参照系(S')中观察静止参照系(S)中的米尺(固有长度为1m)和时钟的一小时分别为0.8m和1.25小时，反过来，在S中观察S'中的米尺和时钟的一小时分别为答案:0.8m，1.25小时。
8.由量子力学可知，在一维无限深方势阱中的粒子可以有若干能态。
如果势阱两边之间的宽度缓慢地减小至某一较小的宽度，则答案:相邻能级间的能量差增加。
9.已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子的最大动能是1.2 eV，而钠的红限波长是540 nm，那么入射光的波长是答案:355 nm。
10.设想做“追光实验”，即乘坐一列以速度u运动的火车追赶一束向前运动的闪光。
在火车上观测，闪光速度的大小为答案:c11.一宇航员要到离地球为10光年的星球去旅行。
如果宇航员希望把这路程缩短为8光年，则他所乘的火箭相对于地球的速度应为答案:0.6c12.下列表述中哪个是正确的？答案:氢原子中电子状态的轨道量子数总比这个态的主量子数小。
13.答案:14.直接证实了电子自旋存在的最早的实验之一是答案:斯特恩 - 盖拉赫实验。