大学物理下第21章习题详解

第21章课后习题

21.1

21.2

21.3解：每平方米地面失去热量的速率也就是地面的辐射出射度，黑体的总辐射出射度为

21.4解：由几何关系和斯特藩—玻耳兹曼定律列式并代入已知数据即可解得

21．5解：地球(半径为R)接受此辐射的功率(P)为：

21.6 解：由光的能量密度和光子数密度的含义可求解得光子数密度为

21.7

21.8

21.9 解：

10272-36/ 2.8410J

p=h/=1.9510Kg.m /s m=h /c 3.1610Kg

hv hc v ελλ--===⨯⨯=⨯

21.10

21.11

21.12解：点子的动能来自于光子的能量，要想使得电子获得最大动能，须使得光子和电子发生止碰而光子折回，此时，光子的波长

其能量为

电子获得的动能为

21.13 n n m 2

13.6eV

E ,E E h hc /n νλ=-

-==，可得n=3,m=1在3——1之间 21.14 E I =E ∞-E 1=0—（-13.64eV ）=13.64eV 21.15

21.16

21.17解：热中子具有波动性．从而可求其德布罗意波长，中子的静能为

中子的平均动能(室温)为

显然，中子的平均动能远小于其静能，可以不考虑相对论效应

21.18解：由驻波的概念可以得出玻尔角动量量子化条件，德布罗意关于玻尔角动量量子化的解释要求电子波是驻波，即

21.19 解：当粒子的能量处于—定范围时，可以将粒子看作德布罗意波进行处理，粒子的静能为

21.20解：将电子作为德布罗意波进行处理，本题中电子的能量(22GeV )远远大于电子的静能(0．5lMeV)，所以应该用相对论公式计算电子的动量。

21.21

21.22

解：根据—维无限深方势阱中粒子的能量本征值公式即可求出n为任何整数时的能量值。

n1=100时

21.23

21.24

21.25

21.26解：一维无限深势阱中的基态波函数为

1

2

()sin

x x

a a

π

ψ=，粒子出现在某一微小

范围的解：几率

x2**

1111

x1

x

P dx

ψψψψ

= ≈ ∆

⎰，故(1)x＝a/2，p1=0.02；(2)x＝3a/4,p2=0.01；

(3)x＝a,p3=0

21.27 解：根据一维无限深方势阱中粒子的能量本征值公式可以求出基态能量(n＝1)和激发态能量。

(1)氧分子的基态能量

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