大学物理自测题下(黄皮书)近代物理要点及详细答案_图文_图文

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____________。
(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。
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。
∞
3
6.根据玻尔氢原子理论，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。
实验规律
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， 在同一散射角下波 长的改变相同。
0.750
(埃)
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。
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．
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
)。
3. 康普顿散射中，当出射光子与入射光子方向成夹角 θ=_____时，光子的频率减少得最多；当θ= ____时， 光子的频率保持不变。
的__波__动__，__其__振__幅__无__实__在__的__物__理__意__义___。
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，只能用电__子__自__旋___角__动__量_ _的__空__间__取__向__量__子__化__来解释。
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
但是康普顿效应中电子和光子以及反冲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： n=3
(A)一种波长的光． (B)两种波长的光．
n=2
(C)三种波长的光． (D)连续光谱． n=1
7.若用里德伯恒量表示氢原子光谱的最短波长，则可写成
不确定关系
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
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； α粒子散射
(C)戴维逊一革末实验； (D)斯特恩一盖拉赫实验。
?
-0.85eV -3.41eV
10.19eV -13.6eV
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．
3 2
1
11.如图所示，一束动量为P的电子 ，通过缝宽为a的狭缝，在距离狭缝 为R处放置一荧光屏，屏上衍射图 样中央最大的宽度等于
巴耳末系
5 4
3
2
1
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。
∞
1
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 。
9. 图示被激发的氢原子跃迁到低能级时，可发出波长为
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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：
1. 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
，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
粒__子__在__t_时__刻__在__(_x_,y_,_z_)处__出__现__的__几__率__密__度__ ；
(A)
(B)
(C)
(D)
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？
(A) (B) (C) (D)
(A) > (C) =
，< ，>
(B) = ， = (D) < ， >
看下一页的具体说明
(a)
石 墨 的 (b) 康 普 顿 (c) 效 应
(d)
0.700
... .. ..............................................................................
电子衍射实验
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)
；
(B)
；
(C)
；
(D)
。
量子态数，简并度
二、填空题
1. 频率为100MHz的一个光子的能量是___________，动量的
(A)
(B)
(C)
(D)
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0.4Å，则U约为
(A) 150V (B) 330V (C) 630V (D) 940V
(普朗克常量h=6.63×10-34SI )
13.若 粒子在磁感应强度为B的均匀磁场中沿半径为R的圆形 轨道运动，则粒子的德布罗意波长是
。 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 光子数目减少， 相应出射电子数 目减少，饱和电 流减小。
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_值__、__有__限__、__连__续_；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：
德__布__罗__意__波__是__几__率__波__，__波__函__数__不__表__示__某__实__在__物__理__量__在__空__间
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λ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λLi和λFe (λLi> λ，λFe> λ)，它们对应的强度分别为ILi和IFe ，则
(A)
(B)
(C)
(D)
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) 5／2
(B) 5／3
(C) 5／4
(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