06-量子物理-大学物理-习题集-海南大学
(完整word版)中国海洋大学大学物理I3A
2005-2006学年第 1 学期试题名称：大学物理Ⅰ（3）共5 页第 1 页IIAA ′O+-2005-2006学年第 1 学期 试题名称 ：大学物理Ⅰ（3） 共 5 页 第 2 页 6.（本题3分）（3368） 一束光强为I 0的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向成45°角，则穿过两个偏振片后的光强I 为 (A) 4/0I 2 ． (B) I 0 / 4．(C) I 0 / 2． (D) 2I 0 / 2． ［ ］7.（本题3分）（4351） 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 -⋅∆(D) 2)/(1c t c v -⋅⋅∆ ［ ］8.（本题3分）（4359） (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． ［ ］二、填空题（共21分） 9.（本题5分）（1206） 一平行板电容器，充电后与电源保持联接，然后使两极板间充满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质，这时两极板上的电荷是原来的________倍；电场强度是原来的 _________倍；电场能量是原来的____________倍．10.（本题3分）（1391） 一个半径为R 的薄金属球壳，带有电荷q ，壳内充满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质．设无穷远处为电势零点，则球壳的电势U = ________________________________．11.（本题3分）（2564） 如图，两根导线沿半径方向引到铁环的上A 、A ′两点，并在很远处与电源相连，则环中心的磁感强度为_________________．中国海洋大学命题专用纸2005-2006学年第 1 学期试题名称：大学物理Ⅰ（3）共 5 页第 3 页中国海洋大学命题专用纸2005-2006学年第 1 学期试题名称：大学物理Ⅰ（3）共 5 页第 4 页16 （本题10分）设光栅平面和透镜都与屏幕平行，在平面透射光栅上每厘米有5000条刻线，用它来观察钠黄光（λ=589 nm）的光谱线．(1)当光线垂直入射到光栅上时，能看到的光谱线的最高级次k m是多少？(2)当光线以30°的入射角（入射线与光栅平面的法线的夹角）斜入射到光栅上时，能看k'是多少？(1nm=10-9m)到的光谱线的最高级次mv0.99c (c为真空中光速)的速率运动．试求：17.（本题8分）（4500）一电子以=(1) 电子的总能量是多少？(2) 电子的经典力学的动能与相对论动能之比是多少？(电子静止质量m e=9.11×10-31 kg)中国海洋大学命题专用纸。
大学物理习题集(下,含解答)
大学物理习题集（下册，含解答）单元一 简谐振动一、 选择题1. 对一个作简谐振动的物体，下面哪种说法是正确的？ [ C ](A) 物体处在运动正方向的端点时，速度和加速度都达到最大值； (B) 物体位于平衡位置且向负方向运动时，速度和加速度都为零； (C) 物体位于平衡位置且向正方向运动时，速度最大，加速度为零；(D) 物体处在负方向的端点时，速度最大，加速度为零。
2. 一沿X 轴作简谐振动的弹簧振子，振幅为A ，周期为T ，振动方程用余弦函数表示，如果该振子的初相为43π，则t=0时，质点的位置在： [ D ](A) 过1x A 2=处，向负方向运动； (B) 过1x A 2=处，向正方向运动；(C) 过1x A 2=-处，向负方向运动；(D) 过1x A 2=-处，向正方向运动。
3. 一质点作简谐振动，振幅为A ，在起始时刻质点的位移为/2A ，且向x 轴的正方向运动，代表此简谐振动的旋转矢量图为 [ B ]x o A x ω(A) A/2 ω (B) (C)(D)o ooxxxA x ω ωAxAxA/2 -A/2 -A/2 (3)题4. 图(a)、(b)、(c)为三个不同的谐振动系统，组成各系统的各弹簧的倔强系数及重物质量如图所示，(a)、(b)、(c)三个振动系统的ω (ω为固有圆频率)值之比为： [ B ](A) 2：1：1； (B) 1：2：4； (C) 4：2：1； (D) 1：1：25. 一弹簧振子，当把它水平放置时，它可以作简谐振动，若把它竖直放置或放在固定的光滑斜面上如图，试判断下面哪种情况是正确的： [ C ](A) 竖直放置可作简谐振动，放在光滑斜面上不能作简谐振动；(B) 竖直放置不能作简谐振动，放在光滑斜面上可作简谐振动； (C) 两种情况都可作简谐振动； (D) 两种情况都不能作简谐振动。
(4)题(5)题6. 一谐振子作振幅为A 的谐振动，它的动能与势能相等时，它的相位和坐标分别为： [ C ]2153(A),or ;A;(B),;A;3326623223(C),or ;A;(D),;A442332ππ±±π±±±π±ππ±±π±±±π±7. 一质点沿x 轴作简谐振动，振动方程为 10.04cos(2)3x t ππ=+（SI ），从t = 0时刻起，到质点位置在x = -0.02 m 处，且向x 轴正方向运动的最短时间间隔为 [ D ](A)s 81； (B) s 61； (C) s 41； (D) s 218. 图中所画的是两个简谐振动的振动曲线，这两个简谐振动叠加后合成的余弦振动的初相为[ C ]xtOx 1x 2(8)题(A) π23； (B) π； (C) π21 ； (D) 0二、 填空题9. 一简谐振动用余弦函数表示，振动曲线如图所示，则此简谐振动的三个特征量为： A=10cm , /6rad /s =ωπ，/3=φπ10. 用40N 的力拉一轻弹簧，可使其伸长20 cm 。
大学物理 第16章量子力学基本原理-例题及练习题
∴ n = 2,6,10...... 时概率密度最大
nhπ 6 × 10 = =1时 (3) n=1时： E = =1 2mL L
2 2 2 2 2 −38
A 例题3 例题3 设粒子沿 x 方向运动，其波函数为 ψ ( x ) = 方向运动， 1 + ix
( n = 1,2,3,...)
E n=4
p2 E = 2m p= nπh nh 2 mE = = a 2a
n=3 n=2 n=1
h 2a λ= = p n
二者是一致的。 二者是一致的。
( n = 1, 2, 3,...)
o a
x
例题2 粒子质量为m, 在宽度为L的一维无限 的一维无限深势 例题2 P516例1：粒子质量为m, 在宽度为 的一维无限深势 中运动，试求( 粒子在0 阱中运动，试求(1)粒子在0≤x≤L/4区间出现的概率。并 ≤ / 区间出现的概率。 求粒子处于n=1 状态的概率。 在哪些量子态上， 求粒子处于 1和n=∞状态的概率。(2)在哪些量子态上， 状态的概率 (2)在哪些量子态上 Ｌ/4处的概率密度最大？(3)求n=1时粒子的能量 补充 。 /4处的概率密度最大 (3)求 =1时粒子的能量(补充 处的概率密度最大？ =1时粒子的能量 补充)。 2 nπ x 由题得： 解:(1) 由题得： 概率密度 |ψ | = sin
2 2 2 2 0
2
2
2
2
0
0
k
0
2
2
2 k
0
k
k
k
0
h ∴λ = = p
hc 2E m c + E
2 k 0
05-1-第1章-波粒二象性-量子力学-大学物理-海南大学
34 19
541.610
1.671010(m)
和实验结果 符合得很 好！
五、粒子的波动性 汤姆逊1927年电子通过金多晶薄膜的衍射 实验
衍射图样
五、粒子的波动性 约恩逊1961年电子的单缝、双缝、三缝和 四缝衍射实验
单缝
双缝
三缝
四缝
五、粒子的波动性
扫描电子显微镜
E h p c c h p
四、康普顿散射
1.实验装置
康普顿（pton）1923年研究了X射线 与石墨的散射。
四、康普顿散射
2.实验结果
X 射 线 通 过 物 质 散射时， 波长发生变化，散射后的波长 有两个峰值，一个与原来波长 相同，而另一个较长的 与散 射角有关。 这种有波长改变的散射称为 康普顿散射或康普顿效应。
b = 2.897756×10-3 m∙K
如太阳 T 6000k max 500nm，白光 白炽灯 T 2000k max 1448nm
色泽偏红
一、黑体辐射
3.经典物理的困难
空腔壁产生的热辐射可想象成以壁为节点的 许多驻波。 由经典理论 导 出 的 M(T)～ 公 式都与实验 结 果 不 符 合！
d sin
对镍晶面 d = 2.1510-10 m 则 d sin 2.15 10 10 sin 50 1.65 10 10 ( m )
五、粒子的波动性 德布罗意电子波长
h h h p me 2me Ek
6.6310 20.9110
四、康普顿散射 定量计算 X 射 线 光 子 与 “ 静止 ” 的 “ 自由电 子”弹性碰撞。
e
h n c
海南大学大学物理总复习
1
前言 答题规范
1、示意图，特别是坐标图要画出来。 相关物理量，坐标原点，坐标轴取向，坐 标轴变量要交代清楚。原点影响积分区间 和积分表达式，坐标轴取向影响矢量的方 向，坐标轴变量应不同于题目中给出的常 量，以免积分错误。
2、解题必须有过程。 原始公式、代入数据、中间结果、最后结 果。为减少运算量，避免不必要的计算错 误，不需要给出具体数值大小的中间物理 量尽量用公式来表达。
8、动量与冲量 动量定理
在给定时间间隔内，外力作用在质点上的冲量，等于质 点在此时间内动量的增量。这就是质点的动量定理。
t2
t1
F (t )dt
p2
p1
mv2
mv1
对质点系同样适用，此时为合外力的冲量等于在此时间 内质点系动量的增量。
t
(
0
（Fi）dt
t
(
0
Fi外）dt p p0
11
在 x 轴上的分量或投 影为：
-A
x = A cos (ωt + )
➢ A 称为振幅矢量
y
m ω
A
ωt
x
O
xA
17
➢简谐振动的位移 x Acos(t )
➢简谐振动 的速度
➢简谐振动 的加速度
v dx Asin(t )
dt
vm
cos(t
2
)
a dv 2 Acos(t )
dt
9、 动量守恒定律 如果系统所受的合外力等于零，即
Fi外 0
则有
p p0 0 p p0 常矢量
12
10、与刚体定轴转动有关的运动规律
• 所有质点的角量都相同 ；
v
2024高考物理量子物理学专题练习题及答案
2024高考物理量子物理学专题练习题及答案一、选择题1. 下列说法正确的是：A. 电子云中的电子运动呈连续轨道。
B. 电子在原子核周围的轨道上运动速度是恒定的。
C. 电子在原子核周围的轨道上运动具有不确定性。
D. 电子在原子核周围的轨道上运动具有确定的轨迹。
答案：C2. 根据波粒二象性原理，下列说法正确的是：A. 波动性只存在于光学现象中。
B. 微观粒子既具有波动性又具有粒子性。
C. 微观粒子只具有波动性，不具有粒子性。
D. 微观粒子只具有粒子性，不具有波动性。
答案：B3. 某氢原子的能级为-13.6电子伏特，当电子从第3能级跃迁到第2能级时，所辐射的光子的能量为：A. 10.2电子伏特B. 12.1电子伏特C. 1.89电子伏特D. 2.04电子伏特答案：D二、填空题1. 根据不确定性原理，测量一个粒子的位置和动量越准确，就会越大地影响到它的 _______。
答案：状态2. 量子力学中，电子在原子内的运动状态由 _______ 表示。
答案：波函数3. 量子力学中，电子的能级用 _______ 表示。
答案：量子数三、简答题1. 什么是量子力学？请简述其基本原理。
答：量子力学是描述微观粒子行为的物理理论。
其基本原理包括波粒二象性原理和不确定性原理。
波粒二象性原理指出微观粒子既具有波动性又具有粒子性，可以用波函数来描述其运动状态。
不确定性原理指出无法同时准确地确定粒子的位置和动量，测量一个物理量会对另一个物理量产生不可忽略的影响。
2. 请简述量子力学中的量子力学态和测量问题。
答：量子力学态是用波函数表示的一种描述微观粒子运动状态的数学表示。
波函数包含了粒子的位置信息和概率分布。
在量子力学中，测量问题指的是测量粒子的某个物理量时，由于波粒二象性原理和不确定性原理的存在，测量结果只能是一系列可能的取值，并且每个取值的概率由波函数给出。
四、综合题某物理学家正在研究一个单电子系统，该系统可以用简化的一维势场模型来描述。
海南大学大学物理考试
期中测验题库 1.1 路灯距地面高H ，行人高h ，若人以速率u 从路灯正下方背向路灯运动时，求人头顶影子的运动方程(以路灯的正下方为原点)。
1.2 已知质点的运动方程为x=t ，y=2-t 2(SI 制)，求(1)运动轨迹；(2)求t=1s 和2s 末的瞬时速度。
1.3 使摆绳与铅直方向成30°，然后从静止放开。
求：(1)从30°-0时重力和张力所作的功；(2)物体最低时的动能和速率；(3)最低位置时的张力.1.4 物体质量为2千克，如果物体由静出发沿直线运动， (1) 当作用在物体上的力F=6x (N)时，求在头2米内，这个力所作的功；(2)若F=6t (N)时，求在头2秒内，这个力所作的功.1.5 质量为3000kg 的重锤于1.5米处自由落到工件上，使工件发生形变，如果作用时间分别为τ=0.1s 秒和τ=0.01s 秒，求工件所受的平均冲力1.6 图1所示。
在光滑水平面上两物体被一轻弹簧连结，m 1=2kg ，m 2=2kg ，若m 2突然受一冲击使其向右以2m/s 的速率移动，问当m 2的速度为分别为0和0.5m/s 向左移动时，m 1的速度为多少？1.7 图2所示，质量为M 、半径为R 的圆盘，可绕一无摩擦的水平轴转动，绳索一端系在圆盘的边缘上，另一端挂一质量为m 的物体，问物体下落h 时，圆盘和物体的速度分别为多少？1.8 人站在可以自由旋转的平台上，两手各执一质量为2kg 的哑铃，两铃相距2米时，平台转速为ω=2πrad/s ，。
当人将哑铃收回使其相距1米时，平台转速增为ω´=3πrad/s ，求人的转动惯量(设人的转动惯量不变)及拉近哑铃时所作的功。
1.9 一飞轮以转速n=103转／分转动，受到制动后均匀减速，经过50秒后静止。
求：(1)角加速度和从开始制动到静止飞轮转过的角位移；(2)制动后25秒时的角速度。
2.1 两个弹簧振子的周期都是0.4s ， 设开始时第一个振子从平衡位置向负方向运动，经过0.5s 后，第二个振子才从正方向的端点开始运动，求这两振动的相位差。
大学物理(第四版)课后习题及答案_量子物理
第十七 章量子物理题17.1：天狼星的温度大约是11000℃。
试由维思位移定律计算其辐射峰值的波长。
题17.1解：由维思位移定律可得天狼星单色辐出度的峰值所对应的波长该波长nm 257m 1057.27m =⨯==-Tbλ 属紫外区域，所以天狼星呈紫色题17.2：已知地球跟金星的大小差不多，金星的平均温度约为773 K ，地球的平均温度约为293 K 。
若把它们看作是理想黑体，这两个星体向空间辐射的能量之比为多少？题17.2解：由斯特藩一玻耳兹曼定律4)(T T M σ=可知，这两个星体辐射能量之比为4.484=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=地金地金T T M M 题17.3：太阳可看作是半径为7.0 ⨯ 108 m 的球形黑体，试计算太阳的温度。
设太阳射到地球表面上的辐射能量为1.4 ⨯ 103W ⋅m －2，地球与太阳间的距离为1.5 ⨯ 1011m 。
题17.3解：以太阳为中心，地球与太阳之间的距离d 为半径作一球面，地球处在该球面的某一位置上。
太阳在单位时间内对外辐射的总能量将均匀地通过该球面，因此有 2244)(R Ed T M ππ=（1）4)(T T M σ= （2）由式（1）、（2）可得K 5800122=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=σR E d T题17.4：钨的逸出功是4.52 eV ，钡的选出功是2.50 eV ，分别计算钨和钡的截止频率。
哪一种金属可以用作可见光范围内的光电管阴极材料？题17.4解：钨的截止频率 Hz 1009.115101⨯==hW ν 钡的截止频率Hz 1063.015202⨯==hW ν 对照可见光的频率范围可知，钡的截止频率02ν正好处于该范围内，而钨的截止频率01ν大于可见光的最大频率，因而钡可以用于可见光范围内的光电管材料。
题17.5：钾的截止频率为4.62 ⨯ 1014 Hz ，今以波长为435.8 nm 的光照射，求钾放出的光电子的初速度。
题17.5解：根据光电效应的爱因斯坦方程W mv h +=221ν 其中λνν/0c h W ==， 可得电子的初速度15210s m 1074.52-⋅⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-=νλc m h v由于选出金属的电子的速度v << c ，故式中m 取电子的静止质量。
大学物理-量子力学基础习题思考题及答案精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版习题22-1．计算下列客体具有MeV 10动能时的物质波波长，(1)电子；（2）质子。
解：(1) 电子高速运动，设电子的总能量可写为：20K E E m c =+ 用相对论公式，222240E c p m c =+ 可得p ===h pλ==834-=131.210m -=⨯（2）对于质子，利用德布罗意波的计算公式即可得出：3415h 9.110m p λ--====⨯22-2．计算在彩色电 视显像管的加速电压作用下电子的物质波波长，已知加速电压为kV 0.25，（1）用非相对论公式；（2）用相对论公式。
解：（1）用非相对论公式：mmeU h mE h 123193134108.71025106.1101.921063.622p h ----⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯====λ（2）用相对论公式：420222c m c p +=EeU E E k ==-20c mm eU eU c m hmEh 12220107.722ph-⨯=+===）（λ22-3．一中子束通过晶体发生衍射。
已知晶面间距nm 1032.72-⨯=d ，中子的动能eV 20.4k =E ，求对此晶面簇反射方向发生一级极大的中子束的掠射角.解：先利用德布罗意波的计算公式即可得出波长：3411h 1.410p m λ--====⨯再利用晶体衍射的公式，可得出：2sin d k ϕλ= 0,1,2k =…11111.410sin 0.095227.3210k d λϕ--⨯===⨯⨯ ， 5.48ϕ=22-4．以速度m/s 1063⨯=v 运动的电子射入场强为5V/cm =E 的匀强电场中加速，为使电子波长A 1=λ，电子在此场中应该飞行多长的距离？解：3410h 110p m λ--====⨯ 可得：U=150.9V ，所以 U=Ed ，得出d=30.2cm 。
22-5．设电子的位置不确定度为A 1.0，计算它的动量的不确定度；若电子的能量约为keV 1，计算电子能量的不确定度。
大学物理第四版(马文蔚)量子物理习题
壳层表： 壳层表：
l
壳层
K L M N O P
n 1 2 3 4 5 6
0 s 1s 2s 3s 4s 5s 6s
1 p 2p 3p 4p 5p 6p
2 d
3 f
4 g
5 h
3d 4d 5d 6d
4f 5f 6f
5g 6g
6h
各壳层的电子又是如何排列呢？ 各壳层的电子又是如何排列呢？分析表明 基态原子中的核外电子排列满足如下两个 原理： 原理：
（2）地球实际运动半径为 Rn，则相应的量子数为
ME n= RnGMs = 2.53×1074 ℏ
（3） 地球实际轨道和它的下一个较大可能轨道半径差值为
ℏ2 ℏ2 ∆R = (n +1)2 − n2 ≈ 2n =1.19×10−63 (m) GM M GME Ms E s
4.戴维孙 革末实验装置如图，自热阴极 发出的电子束经 戴维孙-革末实验装置如图 自热阴极K发出的电子束经 发出的电子束经U=500 戴维孙 革末实验装置如图， 伏的电势差加速后投射到某晶体上，在掠射角φ 伏的电势差加速后投射到某晶体上，在掠射角φ=200时，测得电 流强度出现第二次极大值， 流强度出现第二次极大值，试计算电子射线的德布罗意波长及 晶体的晶格常数。 晶体的晶格常数。
大学物理习题课
量子物理
量子力学的历史
早期量子论
大学物理知识总结习题答案(第十章)量子物理基础
第十章 量子物理基础本章提要1． 光的量子性· 物体由于自身具有一定温度而以电磁波的形式向周围发射能量的现象称热辐射。
· 在任何温度下都能全部吸收照射到它表面上的各种波长的光（电磁波），则这种物体称为绝对黑体，简称黑体。
· 单位时间内物体单位表面积发出的包括所有波长在内的电磁波的辐射功率，称为辐射出射度。
2． 维恩位移定律· 在不同的热力学温度T 下，单色辐射本领的实验曲线存在一个峰值波长λm ，维恩从热力学理论导出T 和λm 满足如下关系λm T b =其中b 是维恩常量。
3． 斯忒藩—玻尔兹曼定律· 斯忒藩—玻尔兹曼定律表明黑体的辐射出射度M 与温T 的关系4T M σ=其中s 为斯忒藩—玻尔兹曼常量。
对于一般的物体4T M εσ=e 称发射率。
4． 黑体辐射· 黑体辐射不是连续地辐射能量，而是一份份地辐射能量，并且每一份能量与电磁波的频率ν成正比，这种能量分立的现象被称为能量的量子化，每一份最小能量E hv =被称为一个量子。
黑体辐射的能量为E nhv =，其中n ＝1，2，3，…，等正整数，h 为普朗克常数。
· 普朗克黑体辐射公式简称普朗克公式25/λ2πhc 1()λ1hc kT M T e l =-· 光是以光速运动的粒子流，这些粒子称为光量子，简称光子。
· 一个光子具有的能量为νh E =。
5． 粒子的波动性· 德布罗意认为实物粒子也具有波粒二象性，它的能量E 、动量p 跟和它相联系的波的频率ν、波长λ满足以下关系2E mc h ν==λh p m u == 这两个公式称为德布罗意公式或德布罗意假设。
与实物粒子相联系的波称为物质波或德布罗意波。
· x x p D D ?h 或者E t D D ?h 这一关系叫做不确定关系。
其中为位置不确定量、动量不确定量、能量不确定量、时间不确定量。
大学物理第四版(马文蔚)量子物理习题
05 习题答案与解析
波函数与概率幅答案与解析
总结词
理解波函数与概率幅的概念是解决量子物理问题的关键。
详细描述
波函数是描述粒子状态的函数，它包含了粒子在空间中位置和动量的信息。概率幅则用于描述粒子在某个位置出 现的概率大小，其绝对值的平方等于粒子在该位置出现的概率。在解题过程中，需要正确理解和运用波函数与概 率幅的性质，如波函数的叠加原理、概率幅的归一化条件等。
波函数
描述微观粒子状态的函数，其模平方表示粒子在某一时刻出现在 某一位置的概率幅。
概率幅
波函数的模平方，表示粒子出现在某一位置的概率大小。
波函数的性质
单值、有限、平方可积，是粒子状态的完整描述。
薛定谔方程
01
02
03
薛定谔方程
描述微观粒子运动状态的 偏微分方程，是量子力学 的基本方程之一。
薛定谔方程的形式
详细描述
这类题目通常涉及薛定谔方程的推导、理解和应用。需要 掌握薛定谔方程的物理意义，理解其在描述粒子运动时的 适用范围和局限性。
解析过程
首先根据题意写出薛定谔方程，然后根据初始条件和边界条 件求解方程，得出波函数Ψ(x,t)的表达式。
算符与力学量习题
理解算符和力学量的概念及其运算规则是解决这类题 目的关键。
量子物理的发展对于现代科技，如半导体技术、激光技术、量子计算等领域有着深 远的影响。
习题的重要性
01
通过习题巩固和加深对量子物理理论知识的理解。
02
培养解决实际问题的能力，提高分析问题和解决问题的能力 。
03
检验学习效果，发现学习中存在的问题和不足，促进学习的 进步。
02 量子物理基础知识
波函数与概率幅
大学物理相对论与量子力学基础综合练习题(含答案)
；
这时电子的质量增加了
。
解： E = mc 2 =
1− 1 − 0.82
1 1 − 0.62
m0
c
2
=
5 12
m0c2 ，
5 m = 12 m0
5．对黑体加热后，测得总的辐出度(即单位面积辐射功率)增大
为原来的16 倍，则黑体的温度为原来
倍，它的最
大单色辐出度所对应的波长为原来的
[D] 8．在狭义相对论中，下列说法中哪些是正确的？
(1)一切物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速。
第4页
(2)质量、长度、时间的测量结果都随物体与观察者的相对运 动状态而改变。
(3)一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快些。
(4)一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。
aa
2ma 2
(x,t) =
。
i
解：
( x, t )
=
− Et
(x)e
=
2
sin
x
i 2h2
−
t
e 2ma2
aa
三、计算题
1．在惯性 K 系，有两事件发生于同一地点，且第二事件比第一 事件晚发生8s ，而在另一惯性系 K 中，观测到第二事件比第 一事件晚10 s ，求： (1) K 相对于 K 运动的速度； (2) K 中测得两事件发生地点之间的距离。
a 2a
6
2a
[A]
二、填充题(单位制为 SI)
1．火箭 A 以0.8 c 的速度相对于地球向正东方向飞行，火箭 B
大学物理(第四版)课后习题与答案量子物理
第十七 章量子物理题17.1：天狼星的温度大约是11000℃。
试由维思位移定律计算其辐射峰值的波长。
题17.1解：由维思位移定律可得天狼星单色辐出度的峰值所对应的波长该波长nm 257m 1057.27m =⨯==-Tbλ 属紫外区域，所以天狼星呈紫色题17.2：已知地球跟金星的大小差不多，金星的平均温度约为773 K ，地球的平均温度约为293 K 。
若把它们看作是理想黑体，这两个星体向空间辐射的能量之比为多少？题17.2解：由斯特藩一玻耳兹曼定律4)(T T M σ=可知，这两个星体辐射能量之比为4.484=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=地金地金T T M M 题17.3：太阳可看作是半径为7.0 ⨯ 108 m 的球形黑体，试计算太阳的温度。
设太阳射到地球表面上的辐射能量为1.4 ⨯ 103W ⋅m －2，地球与太阳间的距离为1.5 ⨯ 1011m 。
题17.3解：以太阳为中心，地球与太阳之间的距离d 为半径作一球面，地球处在该球面的某一位置上。
太阳在单位时间对外辐射的总能量将均匀地通过该球面，因此有 2244)(R Ed T M ππ=（1）4)(T T M σ= （2）由式（1）、（2）可得K 58004122=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=σR E d T题17.4：钨的逸出功是4.52 eV ，钡的选出功是2.50 eV ，分别计算钨和钡的截止频率。
哪一种金属可以用作可见光围的光电管阴极材料？题17.4解：钨的截止频率 Hz 1009.115101⨯==hW ν 钡的截止频率Hz 1063.015202⨯==hW ν 对照可见光的频率围可知，钡的截止频率02ν正好处于该围，而钨的截止频率01ν大于可见光的最大频率，因而钡可以用于可见光围的光电管材料。
题17.5：钾的截止频率为4.62 ⨯ 1014 Hz ，今以波长为435.8 nm 的光照射，求钾放出的光电子的初速度。
题17.5解：根据光电效应的爱因斯坦方程W mv h +=221ν 其中λνν/0c h W ==，可得电子的初速度15210s m 1074.52-⋅⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-=νλc m h v由于选出金属的电子的速度v << c ，故式中m 取电子的静止质量。
海南大学大学物理复习题
(
)
(
)
G G = 17.27 i + 2.73 j
JJJG OC = 17.48m ，方向 φ = 8.98D （东偏北）
G JJJG G Δr OC 17.48 = = = 0.35 ( m / s ) 平均速度大小 v = 50 Δt Δt
（2）路程 ΔS = ( 30 + 10 + 18 ) m = 58m 平均速率 v =
K
K
K
K
Kቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
K
K K 55i + 44 j (m / s )
。
12.一质量为M 的弹簧振子，水平放置且静止在平衡位置，如图所示．一质量为m 的子弹以水平速度v 射入振子中，并随之一起运动．如果水平面光滑，此后弹簧的最大势能为
(m + M )
K K K K K K 12 J ，则另一恒力所作的功为 动能增量为 24J，已知其中一恒力 F1 =12 i -3 j （N） K K K K 2 14.质点在力 F = 2 y i + 3 xj (SI 制)作用下沿图示路径运动。则力 F 在路径 y
ΔS 58 = = 1.16 ( m / s ) Δt 50
2.如图所示，有两个长方形的物体A和B紧靠着静止放在光滑的水平桌面上，已知mA＝2 kg，mB＝3 kg．现有一质量m＝100 g 的子弹以速率v0＝800 m/s水平射入长方体A，经t = 0.01s，又射入长方体B，最后 停留在长方体B内未射出．设子弹射入A 时所受的摩擦力为F= 3×103N，求：当子弹留在B中时，A和B的速 度大小。 解：从进入 A 到穿出 A 的过程中，A 和 B 做整体运动，设此时物体 A 为 v A 且由动量定理得
大学物理智慧树知到课后章节答案2023年下海南师范大学
大学物理智慧树知到课后章节答案2023年下海南师范大学海南师范大学绪论单元测试1.在物理学发展史上伽利略、开普勒等许多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献。
以下选项中不符合他们观点的是（）答案:开普勒认为:绕太阳公转的所有行星轨道半长轴长度跟它的公转周期的比值都相等2.以下关于行星运动及万有引力的描述正确的是（）答案:卡文迪许利用扭秤实验测出了引力常量的数值3.下面是摘自上个世纪美国报纸上的一篇文章:阿波罗登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中,宇航员通过无线电与在家中上小学的儿子汤姆通话。
宇航员:“汤姆,我们现在已关闭了火箭上所有的发动机,正向月球飞去。
”汤姆:“你们关闭了所有的发动机,那么靠什么力量推动火箭向前运动呢?”宇航员犹豫了半天,说:“我想大概是伽利略在推动火箭向前运动吧。
”若不计天体对火箭的引力,由上述材料可知下列说法错误的是（）答案:宇航员答话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”4.物理学家通过对实验的深入观察和研究,获得正确的科学认知,推动物理学的发展,下列说法符合事实的是（）答案:卢瑟福用人工转变的方法,发现了质子并预言了中子的存在5.下列说法正确的是（）答案:德布罗意首先提出了物质波的猜想,而电子衍射实验证实了他的猜想6.在人类对物质运动规律的认识过程中,许多物理学家大胆猜想、勇于质疑,取得了辉煌的成就,下列有关科学家及他们的贡献描述中正确的是（）答案:牛顿发现太阳与行星之间作用力的规律,并将其推广到任何两个物体之间。
7.在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。
对以下几位物理学家所作科学贡献的表述中,与事实相符的是（）答案:密立根最早通过实验,比较准确的测定了电子的电量8.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹通过实验证实了麦克斯韦的电磁理论。
（）答案:对9.《礼记》中就有:“左佩金燧”、“右佩木燧”的记载，阳燧取火是人类利用光学仪器会聚太阳能的一个先驱。
大学物理(海南联盟)知到章节答案智慧树2023年海南大学
大学物理（海南联盟）知到章节测试答案智慧树2023年最新海南大学第一章测试1.ZHDY1-1*如图是一种测定子弹速度的方法，子弹水平地射入一端固定在弹簧地地木块内，由弹簧的压缩距离求出子弹的速度。
已知子弹的质量m是0.02kg，木块的质量M是9.98kg，弹簧的劲度系数是248N/m，子弹射入木块后，弹簧压缩10cm，设木块与水平间的动摩擦系数为0.2，则子弹的速度（）参考答案:400m/s2.ZHDY1-2*一质量为M的小球，由顶端沿质量为49M的圆弧形木槽自静止下滑，圆弧形槽的半径为R（如图所示）。
忽略所有摩擦, 重力加速度为g，小球刚离开圆弧形槽时速度为（）参考答案:(3)3.ZHDY1-3* 如图所示，物体1和2的质量分别为m=1.5kg；与M=0.5kg，滑轮的转动惯量为J=0.02kg·m^2，半径为r=0.5m，物体2与桌面间的摩擦系数为μ=0.2。
则物体2的加速度和绳子对物体2的拉力分别为（）参考答案:无合适选项4.ZHDY1-4*长l=0.40m、质量M=1.00kg的匀质木棒，可绕水平轴O在竖直平面内转动，开始时棒自然竖直悬垂，现有质量m=8g的子弹以v=400m/s 的速率从A点射入棒中，A点与O点的距离为0.75l，如图所示。
则棒开始运动时的角速度为（）参考答案:17.8rad/s5.ZHDY1-5* 一质点沿x轴运动，坐标与时间的变化关系为x=4+4t-2t^3（SI制），则在最初2s内的平均速度和2s末的瞬时速度为（）参考答案:-4m/s，-20m/s；第二章测试1.ZHDY2-1*圆形水管的某一点A，水的流速为2.0米/秒，压强为3.0×10^5Pa。
沿水管的另一点B，比A点低10米，A点水管半径是B点水管半径的2倍，忽略水的粘滞力,则B点的水流速度和压强为（）（已知重力加速度g=9.8m/s^2，水密度ρ=1000kg/m^3)参考答案:8m/s;368kPa;2.ZHDY2-2*在一圆柱容器底部有一圆孔，孔的直径为d 圆柱体容器直径D（D>>d），容器中水的高度随着水的流出而下降，当水的高度为h时，底部孔处水的流速约为（）参考答案:(2)3.ZHDY2-3*某同学在用毛细管升高法测量蒸馏水表面张力系数时，测得毛细管的内径为d，液柱高度差为h，考虑水能完全润湿玻璃毛细管壁，且不考虑凹液面下端以上液体重量，试问该同学测得的水的表面张力为系数（）（已知重力加速度g，水密度ρ）参考答案:ρghd/44.ZHDY2-4*航天员王亚平在天宫1号上通过圆形金属框形成水膜，然后在水膜内注水形成水球，在水球中注入空气又在水球内形成气泡，这现象让人记忆犹新。
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1 量子物理
1、经150V 电压加速后，电子的λ
解：eU E k =
k mE h 2=λ=
150
106.11011.921063.6193134
⨯⨯⨯⨯⨯⨯--- m 101000261.1-⨯= A ≈1
用相对论公式：=λ202k
k E E E hc +=
m 101000254.1-⨯
V U 410>时，必须使用相对论公式
2、kg m 01.0=，s m V /300=的子弹的λ
解：c V <<，P h =λ=mV h =m 3434
1021.230001.01063.6--⨯=⨯⨯
λπn r =2， 3,2,1=n
P h =λ，P h
n r =π2
π2h
n rP =， n
L =， 3,2,1=n
电子显微镜，分辨率λ/1∝R
可见光波长： A 7600~4000，运动电子的波长：
A 01.0~1.0
3、原子线度m 1010-
求：原子中电子x V ∆
原子中的电子能否看作经典质点？
解：m x 1010-=∆，x x mV P =，x x V m P ∆=∆
2/ ≥∆⋅∆x P x ，2/ ≥∆⋅∆x V m x
s m x m V x /108.525
⨯=∆≥∆
按玻尔理论s m V /106≈
2/ ≥∆⋅∆t E
2 2E ，2E E ∆
1 h E E 1
2-=ν，1E 1 h E /∆=∆ν 1E
激发态寿命：s 810-≈τ
2 2/ ≥⋅∆τE ，τ
2 ≈
∆E 若某谱线频率宽度为ν∆，波长宽度λ∆=？
c =νλ，ν
λc =，νλ∆≠∆c ，ννλ∆=∆2c 4、显象管中电子的加速电压V U 9000= x D
电子束直径mm D 1.0=
求：电子横向速度的不确定量
电子能否看作经典质点？ y 解：mm D x 1.0==∆，2/ ≥∆⋅∆x P x ，2/ ≥∆⋅∆x V m x
s m x
m V x /58.02=∆≥∆ 电子纵向速度y v ：eU mv y =221，s m m
eU v y /106.527⨯== v v <<∆
5、氦氖激光器， A =6328λ，λ∆=
A -810 求：光沿x 轴传播时，光子x ∆
解：2/ ≥∆⋅∆x P x ，λh P x =，λλ
∆=∆2h P x 22 ≥∆∆λλh x ，λ
πλ∆≥∆42
x =km 87.31 6、nm 500=λ的光沿x 轴传播
波长的不确定度（相对误差）710-=∆λ
λ 求：光子x ∆ 解：λ∆=λ7
10-，λπλ∆≥∆42
x =m 4.0。