量子力学选择题1
(完整版)南华物理练习第13章答案
第十三章 早期量子论和量子力学基础练 习 一一. 选择题1. 内壁为黑色的空腔开一小孔，这小孔可视为绝对黑体，是因为它（ B ） (A) 吸收了辐射在它上面的全部可见光； (B) 吸收了辐射在它上面的全部能量； (C) 不辐射能量； (D) 只吸收不辐射能量。
2. 一绝对黑体在温度T 1 = 1450K 时，辐射峰值所对应的波长为λ1，当温度降为725K 时，辐射峰值所对应的波长为λ2，则λ1/λ2为（ D ） (A)2； (B) 2/1； (C) 2 ； (D) 1/2 。
3. 一般认为光子有以下性质（ A ）(1) 不论在真空中或介质中的光速都是c ；(2) 它的静止质量为零；(3) 它的动量为h ν/c 2； (4) 它的动能就是它的总能量；(5) 它有动量和能量，但没有质量。
以上结论正确的是 （ A ）(A) （2）（4）； (B) （3）（4）（5）； (C) （2）（4）（5）； (D) （1）（2）（3）。
4. 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做功eU 0），则此单色光的波长λ必须满足：（A ） (A) 0hc eU λ≤； (B) 0hc eU λ≥； (C) 0eU hc λ≤； (D) 0eU hcλ≥。
二. 填空题1. 用辐射高温计测得炉壁小孔的辐射出射度为22.8W/cm 2，则炉内的温度为 1.416×103K 。
2. 设太阳表面的温度为5800K ，直径为13.9×108m ，如果认为太阳的辐射是常数，表面积保持不变，则太阳在一年内辐射的能量为 1.228×1034 J ，太阳在一年内由于辐射而损失的质量为1.3647×1017 kg 。
3. 汞的红限频率为1.09×1015Hz ，现用λ=2000Å的单色光照射，汞放出光电子的最大初速度0v =57.7310 m/s ⨯ ，截止电压U a = 1.7V 。
量子力学第一章作业
量子力学 第一章 习题一、填空题1． 普朗克（Planck ）常数h 的数值是 ，普朗克（Planck ）常数ħ和h 之间的关系是 ，普朗克（Planck ）常数ħ的数值是 。
2． 索末菲（Sommerfeld ）的量子化条件是 。
3． 德布罗意（de Broglie ）公式是 。
二、问答题1．什么是黑体（或绝对黑体）？根据普朗克（Planck ）黑体辐射规律（教材第二页1.2.1式），试讨论辐射频率很高（趋于无穷大）和很低（趋于零）时的黑体辐射规律，并与维恩公式、瑞利——金斯公式相比较。
请给出波长在λ到λ+d λ之间的辐射能量密度规律。
2．什么是光电效应？光电效应的实验特点是什么？经典物理在解释光电效应时的困难是什么？采用爱因斯坦（Einstein ）的光量子假设后，光电效应是如何解释的？3．光子有什么特点？爱因斯坦关于光子能量、动量和光子频率、波长之间的关系是什么？这个关系反映出光子的什么特征？4．什么是康普顿效应？试由Einstein 的光量子说，利用能量动量守恒，解释Compton 效应。
康普顿效应说明了什么？和光电效应相比，入射光子能量哪个大，并说明理由。
5．玻尔的氢原子模型内容是什么？试根据玻尔的氢原子模型给出里德堡（Rydberg ）常数和氢原子第一玻尔半径的表达式和数值结果。
并说明为什么玻尔的量子论是半经典的半量子的？三、多项选择题1．说明微观粒子具有波动性的现象有 说明电磁波具有粒子性的现象有(a)以太漂移说 (b)黑体辐射 (c)光电效应(d)康普顿（Compton ）效应 (e)原子结构和线性光谱 (f)电子的双缝衍射 (g)戴维逊（Davisson ）——革末（Germer ）实验(h)迈克尔逊（Michelson ）——莫雷（Monley ）实验四、计算题1． 教材习题(1.1)(1.2)(1.3)(1.4)(1.5)2． 设粒子限制在长、宽、高分别为a,b,c 的箱内运动，试用量子化条件求粒子能量的可能取值。
量子力学(第1-4章)考试试题
第一至四章 例题一、单项选择题1、普朗克在解决黑体辐射时提出了 【 】A 、能量子假设B 、光量子假设C 、定态假设D 、自旋假设2、若nn n a A ψψ=ˆ，则常数n a 称为算符A ˆ的 【 】 A 、本征方程 B 、本征值 C 、本征函数 D 、守恒量3、证实电子具有波动性的实验是 【 】A 、 戴维孙——革末实验B 、 黑体辐射C 、 光电效应D 、 斯特恩—盖拉赫实验4、波函数应满足的标准条件是 【 】A 、 单值、正交、连续B 、 归一、正交、完全性C 、 连续、有限、完全性D 、 单值、连续、有限 5、已知波函数 )exp()()exp()(1Et ir Et i rϕϕψ+-=, )exp()()exp()(22112t E i r t E i rϕϕψ+-=,)exp()()exp()(213Et ir Et i r-+-=ϕϕψ,)exp()()exp()(22114t E ir t E i r-+-=ϕϕψ其中定态波函数是 【 】 A 、ψ2 B 、ψ1和ψ2 C 、ψ3 D 、3ψ和ψ46、在一维无限深势阱⎩⎨⎧≥∞<=a x ax x U ,,0)(中运动的质量为μ的粒子的能级为 【 】A. πμ22222 n a B. πμ22224 n a C. πμ22228 n a D. πμ222216 n a. 7、量子力学中用来表示力学量的算符是 【 】 A 、线性算符 B 、厄米算符 C 、幺正算符 D 、线性厄米算符8、]ˆ ,ˆ[x p x= 【 】 A 、0 B 、 i C 、 i - D 、29、守恒量是 【 】A 、处于定态中的力学量B 、处于本征态中的力学量C 、与体系哈密顿量对易的力学量D 、其几率分布不随时间变化的力学量10、某体系的能量只有两个值1E 和2E ，则该体系的能量算符在能量表象中的表示为【 】A 、⎥⎦⎤⎢⎣⎡1221E E E E B 、⎥⎦⎤⎢⎣⎡2100E E C 、⎥⎦⎤⎢⎣⎡0021E E D 、⎥⎦⎤⎢⎣⎡2211E E E E 11、)(r nlmψ为氢原子归一化的能量本征函数，则=''⎰τψψd m l n nlm 【 】A 、0B 、1C 、m m l l ''δδD 、m l lm ''δδ 二、填空题 1、19世纪末20世纪初，经典物理遇到的困难有（举三个例子） 。
量子力学习题2
量子力学习题2一、选择1. 氢原子的能级为A.- 2222e n s μ.B.-μ22222e n s .C.242ne sμ -. D. -μe n s 4222 . 2. 在球坐标系下,氢原子体系在不同球壳内找到电子的几率为 A.r r R nl )(2. B.22)(r r R nl . C.rdr r R nl )(2. D.dr r r R nl 22)(. 3. 在球坐标系下,氢原子体系在不同方向上找到电子的几率为A.),(ϕθlm Y .B. 2),(ϕθlm Y . C. Ωd Y lm ),(ϕθ. D. Ωd Y lm 2),(ϕθ.4. 波函数ψ和φ是平方可积函数, 则力学量算符 F为厄密算符的定义是 A.ψφτφψτ*** F d Fd =⎰⎰. B.ψφτφψτ** ( )F d F d =⎰⎰. C.( ) **F d F d ψφτψφτ=⎰⎰. D. ***F d F d ψφτψφτ=⎰⎰.5. F和 G 是厄密算符,则 A. F G 必为厄密算符. B. F GG F-必为厄密算符. C.i F G G F ( )+必为厄密算符. D. i F G G F ( )-必为厄密算符.6. 已知算符 x x=和 p i xx =- ∂∂,则 A. x 和 p x 都是厄密算符. B. xp x 必是厄密算符.C. x p p x x x +必是厄密算符.D. x p p x x x-必是厄密算符. 7. 自由粒子的运动用平面波描写,则其能量的简并度为A.1.B. 2.C. 3.D. 4.8. 二维自由粒子波函数的归一化常数为(归到δ函数)A.1212/()/π .B.12/()π .C.1232/()/π . D.122/()π 9. 角动量Z 分量的归一化本征函数为A.12πϕe x p ()i m . B.)exp(21r k i ⋅π. C.12πϕe x p ()im . D.)exp(21r k i⋅π.10. 波函数)exp()(cos )1(),(ϕθϕθim P N Y m l lm m lm -=A. 是 L 2的本征函数,不是 L z 的本征函数.B.不是 L 2的本征函数,是 L z的本征函数.C 是 L 2、 L z 的共同本征函数. D. 即不是 L 2的本征函数,也不是 L z的本征函数. 11. 若不考虑电子的自旋,氢原子能级n=3的简并度为 A. 3. B. 6. C. 9. D. 12. 12. 氢原子能级的特点是A.相邻两能级间距随量子数的增大而增大.B.能级的绝对值随量子数的增大而增大.C.能级随量子数的增大而减小.D.相邻两能级间距随量子数的增大而减小.13. 对于氢原子体系,其径向几率分布函数为W r d r R r d r 323222()=,则其几率分布最大处对应于Bohr 原子模型中的圆轨道半径是 A.a 0. B. 40a . C. 90a . D. 160a .14. 设体系处于ψ=--123231102111RY RY 状态,则该体系的能量取值及取值几率分别为A.E E 321434,;,.B.E E 321232,;,-.C.E E 321232,;,. D.E E 323414,;,.15. 接14题,该体系的角动量的取值及相应几率分别为A.21 , .B. ,1.C.212 ,. D.212 ,. 16. 接14题,该体系的角动量Z 分量的取值及相应几率分别为A.01434,;,- .B. 01434,;, .C.01232,;, -.D. 01232,;,-- .17. 接14题,该体系的角动量Z 分量的平均值为A.14 .B. -14 .C. 34 .D. -34 .18. 接14题,该体系的能量的平均值为A.-μe s 4218 .B.-3128842μe s .C.-2925642μe s .D.-177242μe s.19. 体系处于ψ=C k xc o s 状态,则体系的动量取值为 A. k k ,-. B. k . C. - k . D.12k . 20. 接上题,体系的动量取值几率分别为A. 1,0.B. 1/2,1/2.C. 1/4,3/4/ .D. 1/3,2/3. 21. 接19题, 体系的动量平均值为A.0.B.k . C. - k . D. 12k . 22.一振子处于ψψψ=+c c 1133态中,则该振子能量取值分别为A.3252 ωω,.B. 1252 ωω,.C. 3272 ωω,.D. 1252 ωω,.23. 接上题,该振子的能量取值E E 13,的几率分别为 A.2321,c c . B.232121c c c +,232123c c c +. C.23211c c c +,23213c c c +. D. 31,c c .24. 接22题,该振子的能量平均值为A. ω 232123215321c c c c ++.B. 5 ω.C. 92 ω.D. ω 232123217321c c c c ++. 25. 对易关系[ ,()]p f x x等于(f x ()为x 的任意函数) A.i f x '().B.i f x ().C.-i f x '(). D.-i f x (). 26. 对易关系[ ,e x p ()]p i y y等于 A.)exp(iy . B. i i y e x p (). C.- e x p ()i y . D.-i i y e x p (). 27.对易关系[, ]x px 等于 A.i . B. -i . C. . D. - .28. 对易关系[, ]L yx 等于 A.i z . B. z . C.-i z . D.- z. 29. 对易关系[, ]L zy 等于 A.-i x . B. i x . C. x . D.- x. 30. 对易关系[, ]L zz 等于 A.i x. B. i y . C. i . D. 0. 31. 对易关系[, ]x py 等于 A. . B. 0. C. i . D. - .32. 对易关系[ , ]pp y z 等于 A.0. B. i x. C. i p x . D. p x . 33. 对易关系[ , ]L L x z等于 A.i L y . B. -i L y . C. L y . D. - L y . 34. 对易关系[ , ]L L z y等于A.i L x .B. -i L x .C. L x .D. - L x. 35. 对易关系[ , ]L L x2等于 A. L x. B. i L x . C. i L L z y ( )+. D. 0. 36. 对易关系[ , ]L L z 2等于A. L z. B. i L z . C. i L L x y ( )+. D. 0. 37. 对易关系[, ]L px y 等于 A.i L z . B. -i L z. C. i p z . D. -i p z . 38. 对易关系[ , ]p L z x等于 A.-i p y . B. i p y . C.-i L y . D. i L y . 39. 对易关系[ , ]L p zy 等于 A.-i p x . B. i p x . C. -i L x . D. i L x . 40. 对易式[ , ]L x y 等于A.0.B. -i z .C. i z. D. 1. 41. 对易式[ , ]F Fm n 等于(m,n 为任意正整数) A. F m n +. B. F m n -. C. 0. D. F. 42. 对易式[ , ]FG 等于 A. F G . B. G F . C. F G G F -. D. F GG F+. 43. .对易式[ ,]Fc 等于(c 为任意常数) A.cF. B. 0. C. c . D. F ˆ. 44. 算符 F 和 G 的对易关系为[ , ] F G i k=,则 F 、 G 的测不准关系是 A.( )( )∆∆F G k 2224≥. B. ( )( )∆∆F G k 2224≥. C. ( )( )∆∆F G k 2224≥. D. ( )( )∆∆F G k 2224≥.45. 已知[ , ]x p i x= ,则 x 和 p x 的测不准关系是 A.( )( )∆∆x p x222≥ . B. ( )( )∆∆x p 2224≥ . C. ( )( )∆∆x p x 222≥ . D. ( )( )∆∆x p x 2224≥ . 46. 算符 L x 和 L y 的对易关系为[ , ] L L i L x y z = ,则 L x、 L y 的测不准关系是 A.( )( ) ∆∆L L L x yz 22224≥ . B.( )( ) ∆∆L L L x y 22224≥ . C.( )( ) ∆∆F G L z 22224≥ . D.( )( ) ∆∆F GL 22224≥ . 47. 电子在库仑场中运动的能量本征方程是A.[]-∇+= 2222μψψz e r E s. B. []-∇+= 22222μψψz e r E s . C.[]-∇-= 2222μψψz e r E s. D.[]-∇-= 22222μψψz e rE s . 48. 在一维无限深势阱Ux x a x x a (),,,=<<∞≤≥⎧⎨⎩00中运动的质量μ为的粒子,其状态为 ψππ=42aa x a xs i n c o s ,则在此态中体系能量的可测值为 A.22222229,2a a μπμπ , B. πμπμ2222222 a a , , C.323222222πμπμ a a ,, D.524222222πμπμ a a , . 49. 接上题,能量可测值E 1、E 3出现的几率分别为 A. 1/4,3/4. B. 3/4,1/4. C.1/2, 1/2. D. 0,1.50. 接48题,能量的平均值为A.52222πμ a ,B.2222πμ a ,C.72222πμ a ,D.5222πμ a .51. 如果力学量算符 F 和 G 满足对易关系[ , ]FG =0, 则A. F和 G 一定存在共同本征函数,且在任何态中它们所代表的力学量可同时具有确定值. B. F和 G 一定存在共同本征函数,且在它们的本征态中它们所代表的力学量可同时具有确定值.C. F和 G 不一定存在共同本征函数,且在任何态中它们所代表的力学量不可能同时具有确定值.D. F和 G 不一定存在共同本征函数,但总有那样态存在使得它们所代表的力学量可同时具有确定值.52. 氢原子的能量本征函数ψθϕθϕn l mn ll mr R r Y (,,)()(,)= A.只是体系能量算符、角动量平方算符的本征函数,不是角动量Z 分量算符的本征函数. B.只是体系能量算符、角动量Z 分量算符的本征函数,不是角动量平方算符的本征函数. C.只是体系能量算符的本征函数,不是角动量平方算符、角动量Z 分量算符的本征函数. D.是体系能量算符、角动量平方算符、角动量Z 分量算符的共同本征函数. 二、综合1. 证明厄密算符的本征值为实数。
量子力学选择题试题一
1. 量子力学只适应于【 】A.微观客体B.低速微观客体C.宏观物体D.宏观物体和微观客体2.算符A 本征态是指【 】A.在该态上测量力学量A 没有确定值B.算符A 为厄米算符C.在该态上多次测量力学量A 有唯一确定值D.一个确定的状态3.定态是指【 】A.波函数形式为Et i e r -)(ψ的态B.波函数形式为r p i e t ∙-)(ψ的态C.波函数形式为)(21x p Et i x e-- π的态 D.波函数形式为)ˆ(23)2(1x p Et i e ∙-- π的态4.波函数和体系状态的关系是【 】A.波函数完全确定体系状态B.只有定态波函数才能唯一确定体系状态C.因不确定常数因子的影响，波函数不能完全确定体系状态D.因不确定相因子的影响，波函数不能完全确定体系状态5.波函数确定则【 】A.所有力学量的取值概率完全确定B.某些力学量的取值可以完全确定C.只有体系能量完全确定D.波函数与力学量取值无关6.可测量的物理量在量子力学中可以用厄密算符表示，原因是【 】A.厄米算符作用在波函数上得到复数乘以该波函数B.厄米算符是幺正算符C. 厄密算符的本征值都是实数D.厄密算符的本征值取值概率一定7. 中心力场中体系守恒量有【 】A.只有能量B.动量和角动量C.只有角动量D.能量和角动量8.两个电子体系的自旋波函数是A. )2()1(βαB. )1()2(βαC. )]2()1([21βα+D. )]1()2()2()1([21βαβα+9.下列说法错误的是【 】A.电子是费米子B.电子自旋在z 方向的分量是2±C. 电子是玻色子D. 电子满足Pauli 不相容原理10.下列说法错误的是【 】A.Pauli 矩阵是厄米矩阵B.y y σσσ、、x 的本征值都是1± C.在各种表象下y y σσσ、、x 的表示形式不变 D.在不同表象下y y σσσ、、x 的表示不同。
量子力学习题4
_______________，其宇称是_________，相应的能量是_______________，粒子的第三激发
态波函数是__________________，其宇称是_____，相应的能级是_____________，粒子出现
几率最大的位置是___________________。假定在 t=0 时刻，粒子的状态可以用波函数
(f)单值性指的是描述体系状态的波函数是确定的，唯一的 (g)单值性指的是：波函数是坐标和时间的单值函数
二、填空题
1． ___________________________________________________称为隧道效应，它是微观粒 子具有_________________的表现。 2．一维谐振子的第一激发态波函数是__________________________其宇称是__________
关系是 Ψ(rr, t) ＝_______________， Ψ(pr, t) =_______________。
5．处于球谐函数 Yl,m(θ,φ)=Y5,−2(θ,φ)状态的粒子，其轨道角动量平方的测量值是
；
轨道角动量在 z 轴方向的取值是
，轨道角动量在 x 轴方向的可能测量值
是
，Δlx⋅Δly＝
ψ
=
C1
cos
πx 2a
+
C2
sin
2πx a
来描写(其中
C1
和
C2
是常数)，则粒子处于基态的几率是
________ ， 该 波 函 数 ______ （ 是 、 否 ） 定 态 ， 为 什 么 ？ 因 为
_________________________________________；该波函数的宇称是_______，粒子的能量平
量子力学第一章课外练习题
第一章绪论一、填空题1、1923年，德布洛意提出物质波概念，认为任何实物粒子，如电子、质子等，也具有波动性，对于质量为1克，速度为1米/秒的粒子，其德布洛意波长为0.123A（保留三位有效数字）。
2、自由粒子的质量为m,能量为E,其德布罗意波长为h/p=h/√2mE(不考虑相对论效应)。
3、写出一个证明光的粒子性的：康普顿效应的发现,从实验上证实了光具有粒子性。
4、爱因斯坦在解释光电效应时，提出光的频率决定光子的能量，光的强度只决定光子的数目概念。
5、德布罗意关系为p=h/λ n（没有写为矢量也算正确）。
7、微观粒子具有波粒二象性。
8、德布罗意关系是粒子能量E、动量P与频率ν、波长λ之间的关系，其表达式为E=hv9、德布罗意波长为λ，质量为m的电子，其动能为已知。
10、量子力学是反映微观粒子运动规律的理论。
11、历史上量子论的提出是为了解释的能量分布问题。
用来解释光电效应的爱因斯坦公式为已知。
12、设电子能量为4电子伏，其德布罗意波长为待定nm。
13、索末菲的量子化条件为在量子理论中，角动量必须是h的整数倍，E待定。
应用这个量子化条件可以求得一维谐振子的能级=n14、德布罗意假说的正确性，在1927年为戴维孙和革末所做的电子衍射实验所证实，德布罗意关系（公式）为见P11。
15、1923年，德布洛意提出物质波概念，认为任何实物粒子，如电子、质子等，也具有波动性。
根据其理论，质量为μ，动量为p的粒子所对应的物质波的频率为，波长为若对于质量为1克，速度为1米/秒的粒子，其德布洛意波长为待定（保留三位有效数字）。
16、1923年，德布罗意提出物质波概念，认为任何实物粒子，如电子、质子等，也具有波动性，对于经过电压为100伏加速的电子，其德布洛意波长为0.123A（保留三位有效数字）。
二、选择题1、利用爱因斯坦提出的光量子概念可以成功地解释光电效应。
A. 普朗克B. 爱因斯坦C. 玻尔D. 波恩2、1927年C和等人所做的电子衍射试验验证了德布洛意的物质波假设。
清华大学《大学物理》习题库试题及答案10量子力学习题解析
10、量子力学一、选择题1．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，那么入射光的波长是(A) 5350 Å (B) 5000 Å (C) 4350 Å (D) 3550 Å2．在均匀磁场B 内放置一极薄的金属片，其红限波长为λ0。
今用单色光照射，发现有电子放出，有些放出的电子(质量为m ，电荷的绝对值为e )在垂直于磁场的平面内作半径为R 的圆周运动，那末此照射光光子的能量是： (A) 0λhc (B) 0λhcm eRB 2)(2+ (C) 0λhc m eRB + (D) 0λhc eRB 2+ 3．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 K4．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) 55．要使处于基态的氢原子受激发后能发射赖曼系(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(A) 1.5 eV (B) 3.4 eV (C) 10.2 eV (D) 13.6 eV6．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：(A) 一种波长的光 (B) 两种波长的光 (C) 三种波长的光 (D) 连续光谱7．已知氢原子从基态激发到某一定态所需能量为10.19 eV ，当氢原子从能量为－0.85 eV 的状态跃迁到上述定态时，所发射的光子的能量为(A) 2.56 eV (B) 3.41 eV (C) 4.25 eV (D) 9.95 eV8．在气体放电管中，用能量为12.1 eV 的电子去轰击处于基态的氢原子，此时氢原子所能发射的光子的能量只能是(A) 12.1 eV (B) 10.2 eV (C) 12.1 eV ，10.2 eV 和1.9 eV (D) 12.1 eV ，10.2 eV 和3.4 eV9．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) )/(1eRBh10．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 11．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 /112．设粒子运动的波函数图线分别如图(A)、(B)、(C)、(D)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？13．波长λ =5000 Å的光沿x 轴正向传播，若光的波长的不确定量∆λ =10-3 Å，则利用不确定关系式h x p x ≥∆∆可得光子的x 坐标的不确定量至少为：(A) 25 cm (B) 50 cm (C) 250 cm (D) 500 cmx (A)x (C)x (B) x (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概率将(A) 增大D 2倍 (B) 增大2D 倍 (C) 增大D 倍 (D) 不变15．下列各组量子数中，哪一组可以描述原子中电子的状态？(A) n = 2，l = 2，m l = 0，21=s m (B) n = 3，l = 1，m l =-1，21-=s m (C) n = 1，l = 2，m l = 1，21=s m (D) n = 1，l = 0，m l = 1，21-=s m ［ ］ 16．氢原子中处于3d 量子态的电子，描述其量子态的四个量子数(n ，l ，m l ，m s )可能取的值为(A) (3，0，1，21-) (B) (1，1，1，21-)(C) (2，1，2，21) (D) (3，2，0，21) ［ ］ 17．在氢原子的K 壳层中，电子可能具有的量子数(n ，l ，m l ，m s )是(A) (1，0，0，21) (B) (1，0，-1，21)(C) (1，1，0，21-) (D) (2，1，0，21-) ［ ］18．与绝缘体相比较，半导体能带结构的特点是(A) 导带也是空带 (B) 满带与导带重合(C) 满带中总是有空穴，导带中总是有电子 (D) 禁带宽度较窄19．p 型半导体中杂质原子所形成的局部能级(也称受主能级)，在能带结构中应处于(A) 满带中 (B) 导带中 (C) 禁带中，但接近满带顶 (D) 禁带中，但接近导带底20．按照原子的量子理论，原子可以通过自发辐射和受激辐射的方式发光，它们所产生的光的特点是：(A) 两个原子自发辐射的同频率的光是相干的，原子受激辐射的光与入射光是不相干的(B) 两个原子自发辐射的同频率的光是不相干的，原子受激辐射的光与入射光是相干的(C) 两个原子自发辐射的同频率的光是不相干的，原子受激辐射的光与入射光是不相干的(D) 两个原子自发辐射的同频率的光是相干的，原子受激辐射的光与入射光是相干的21．xˆ与x P ˆ的互易关系[x P x ˆ,ˆ]等于 （Ａ） i （Ｂ） i - （Ｃ）ih （Ｄ）ih - ［ ］22．厄米算符Aˆ满足以下哪一等式（u 、v 是任意的态函数） （Ａ）()dx v u A dx v A u ⎰⎰=**ˆˆ （Ｂ）()dx u A v dx u A v ⎰⎰=**ˆˆ （Ｃ）()dx u v A dx u A v ⎰⎰=**ˆˆ （Ｄ）()dx v u A dx v A u ⎰⎰=**ˆˆ 二、填空题1．光子波长为λ，则其能量=_____；动量的大小 =______；质量=_______。
大学物理二习题库1
⼤学物理⼆习题库1第15章量⼦物理⼀、选择题1. 关于普朗克量⼦假说，下列表述正确的是 [ ] (A) 空腔振⼦的能量是⾮量⼦化的(B) 振⼦发射或吸收能量是量⼦化的 (C) 辐射的能量等于振⼦的能量 (D) 各振⼦具有相同的能量 2. 关于光电效应, 下列说法中正确的是[ ] (A) 任何波长的可见光照射到任何⾦属表⾯都能产⽣光电效应(B) 对同⼀⾦属如有光电⼦产⽣, 则⼊射光的频率不同光电⼦的初动能不同 (C) 对同⼀⾦属由于⼊射光的波长不同, 则单位体积内产⽣的光电⼦数⽬不同 (D) 对同⼀⾦属若⼊射光的频率不变⽽强度增加⼀倍, 则饱和光电流减少⼀半 3. 当⼀束光照射某⾦属时，未出现光电效应.欲使该使⾦属产⽣光电效应, 则应 [ ] (A) 尽可能增⼤⼊射光强度(B) 尽可能延长照射时间 (C) 选⽤波长更短的⼊射光(D) 选⽤频率更⼩的⼊射光 4. ⽤相同的两束紫光分别照射到两种不同的⾦属表⾯上时, 产⽣光电效应, 则 [ ] (A) 这两束光⼦的能量不相同(B) 逸出电⼦的初动能不相同 (C) 在单位时间内逸出的电⼦数相同(D) 遏⽌电压相同5. 在光电效应中, 光电⼦的最⼤初动能与⼊射光的 [ ] (A) 频率成反⽐关系(B) 强度成反⽐关系 (C) 频率成线性关系 (D) 强度成线性关系6. 某⾦属⽤绿光照射时有光电⼦逸出; 若改⽤强度相同的紫光照射, 则逸出的光电⼦的数量[ ] (A) 增多，最⼤初动能减⼩(B) 减少，最⼤初动能增⼤ (C) 增多，最⼤初动能不变(D) 不变，最⼤初动能增⼤7. 钾⾦属表⾯被蓝光照射时有光电⼦逸出, 若增⼤蓝光光强, 则 [ ] (A) 单位时间内逸出的光电⼦数增加(B) 逸出的光电⼦动能增⼤ (C) 光电效应的红限频率增⾼(D) 发射光电⼦所需的时间增长8. 在光电效应实验中, 如果保持⼊射光的频率不变(超过红限)⽽增加光强, 则随之增加的是[ ] (A) 遏⽌电势差(B) 饱和光电流 (C) 光电⼦的最⼤初动能(D) 光电⼦的能量T15-1-5图9. 当单⾊光照射到⾦属表⾯产⽣光电效应时, 已知此⾦属的逸出电势为U 0, 则这种单⾊光的波长λ⾄少应为 [ ] (A) 0eU hc ≤λ (B) 0eU hc ≥λ (C) hceU 0≤λ(D) hceU 0≥λ10. 在光电效应实验中, 如果保持⼊射光的强度不变⽽增⼤⼊射光的频率, 则不可能增加的是[ ] (A) 遏⽌电压 (B) 饱和光电流(C) 光电⼦的最⼤初动能 (D) 光⼦的能量 11. 光电效应中的红限频率依赖于[ ] (A) ⼊射光的强度(B) ⼊射光的频率 (C) ⼊射光的颜⾊(D) ⾦属的逸出功12. ⽤波长为200nm 的紫外光照射⾦属表⾯时, 光电⼦的最⼤能量为1.0 eV .如果改⽤100nm 紫外光照射时, 光电⼦最⼤动能约为 [ ] (A) 0.5 eV (B) 2 eV (C) 4 eV (D) 以上均⾮ 13. 以下⼀些材料的功函数(逸出功)为: 铍 --- 3.9 eV , 钯 --- 5.0 eV , 钨 --- 4.5 eV , 铯 --- 1.9 eV现要制造能在可见光(频率范围为3.9?1014~ 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14. 以光电⼦的最⼤初动能221mv E =为纵坐标, ⼊射光⼦的频率ν为横坐标, 可测得E 、ν的关系是⼀直线.该直线的斜率以及该直线与横轴的截距分别是 [ ] (A) 红限频率ν 0和遏⽌电压U 0(B) 普朗克常数h 与红限频率ν0 (C) 普朗克常数h 与遏⽌电压U 0(D) 斜率⽆意义, 截距是红限频率ν015. 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) 2E k(B) 2h ν - E k(C) h ν - E k(D) h ν + E k16. 关于光电效应，下列说法中唯⼀正确的是[ ] (A) ⾦属的逸出功越⼤, 产⽣光电⼦所需的时间越长 (B) ⾦属的逸出功越⼤, 光电效应的红限频率越⾼ (C) ⼊射光强度越⼤, 光电⼦的初动能越⼤ (D) ⼊射光强度越⼤, 遏⽌电压越⾼T 15-1-14图17. ⽤频率为ν1的单⾊光照射某⾦属时, 所获得的饱和光电流较⽤频率为ν2的单⾊光照射时所获得的饱和光电流⼤, 则ν1、ν2的数量关系是 [ ] (A) ν1＞ν2(B) ν1 = ν2 (C) ν1＜ν2(D) 难以判别的18. 当加在光电管两极的电压⾜够⾼时, 光电流会达到⼀个稳定值, 这个稳定值叫饱和电流.要使饱和电流增⼤, 需增⼤照射光的 [ ] (A) 波长(B) 强度(C) 频率(D) 照射时间19. ⽤强度为I 、波长为λ的X 射线(伦琴射线)分别照射Li(Z = 3)和Fe ( 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λ Li 和λ Fe ( λ Li 、λ Fe ＞λ), 它们对应的强度分别为I Li 和I Fe ，则有关系 [ ] (A) λ Li > λ Fe , I Li < I Fe(B) λ Li = λ Fe , I Li = I Fe (C) λ Li = λ Fe , I Li > I Fe(D) λ Li < λ Fe , I Li > I Fe20. 在以下过程中, 可能观察到康普顿效应的过程是 [ ] (A) 电⼦穿过原⼦核(B) X 射线射⼊⽯墨 (C) 电⼦在介质中⾼速飞⾏(D) α粒⼦射⼊⾦属中21. 为了观察康普顿效应, ⼊射光可⽤[ ] (A) 可见光 (B) 红外光 (C) X 射线 (D) 宇宙射线22. 根据光⼦理论νh E =, λhp =.则光的速度为 [ ] (A)Ep (B)pE(C) Ep(D)22pE23. 在康普顿散射中, 若散射光⼦与原来⼊射光⼦⽅向成θ⾓, 当θ等于什么时, 散射光⼦的频率减少最多? [ ] (A) 0=θ(B) 2π=θ (C) π=θ (D) 4π=θ24. 康普顿散射实验中, 在与⼊射⽅向成120? ⾓的⽅向上散射光⼦的波长λ'与⼊射光波长之差为其中cm h e c =λ[ ] (A) Cλ5.1(B) C λ5.0(C) C λ5.1- (D) C λ0.225. 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)200m hc e ()λλλλ+ (B)200m hc e ()λλλλ-(C)20m hce λ(D) h / λU (A)U(B)U(C)U(D)26. ⽤X射线照射物质时，可以观察到康普顿效应，即在偏离⼊射光的各个⽅向上观察到散射光，这种散射光中[ ] (A) 只包含有与⼊射光波长相同的成分(B) 既有与⼊射光波长相同的成份，也有波长变长的成分，且波长的变化量只与散射光的⽅向有关，与散射物质⽆关(C) 既有与⼊射光波长相同的成分，也有波长变长的成分和波长变短的成分，波长的变化量既与散射⽅向有关，也与散射物质有关(D) 只包含着波长变化的成分,其波长的变化量只与散射物质有关,与散射⽅向⽆关27. 光电效应和康普顿散射都包含有电⼦与光⼦的相互作⽤, 下⾯表述中正确的是[ ] (A) 相互作⽤都是电⼦与光⼦的弹性碰撞(B) 前者是完全⾮弹性碰撞, 后者是弹性碰撞(C) 两者都是完全⾮弹性碰撞(D) 前者是弹性碰撞⽽后者是完全⾮弹性碰撞28. 光⼦与⾃由电⼦发⽣相互作⽤, 可能产⽣的结果是[ ] (A) 光电效应和康普顿效应均不可能发⽣(B) 电⼦可以完全吸收光⼦的能量成为光电⼦逸出, 因⽽未违反能量守恒定律(C) 电⼦不可能完全吸收光⼦的能量, ⽽是与光⼦弹性碰撞, 引起康普顿散射(D) 根椐两者碰撞夹⾓来决定是否完全吸收光⼦能量, 光电效应和康普顿效应均可能发⽣29. 光电效应和康普顿效应都包含电⼦与光⼦的相互作⽤，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组成的系统都服从动量守恒和能量守恒定律(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，⽽康普顿效应则是光⼦和电⼦的弹性碰撞过程30. 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[ ]31. 氢原⼦赖曼系的极限波长接近于[已知波数1112λ=-R n()，R ≈1.097?107 m -1][ ] (A) 45.6 nm(B) 91.2 nm(C) 121.6 nm(D) 364.6 nm32. 氢原⼦光谱的赖曼系位于 [ ] (A) 远红外区(B) 红外区(C) 可见光区(D) 紫外区33. 氢原⼦分离光谱的最短波长为(分母数字的单位为eV) [ ] (A)2.10hc (B)6.13hc (C)2.27hc (D)4.3hc34. 根据玻尔氢原⼦理论，当⼤量氢原⼦处于n = 3的激发态时，原⼦跃迁将发出 [ ] (A) ⼀种波长的光(B) 两种波长的光 (C) 三种波长的光(D) 各种波长的光35. 设氢原⼦被激发后电⼦处在第四轨道(n = 4)上运动.则观测时间内最多能看到谱线的条数为[ ] (A) 2条 (B) 4条 (C) 6条 (D) 8条36. 下列哪⼀能量的光⼦能被处在n =2的能级的氢原⼦吸收? [ ] (A) 1.50 eV(B) 1.89 eV(C) 2.16 eV(D) 2.41 eV37. 在氢原⼦中, 电⼦从n = 2的轨道上电离时所需的最⼩能量是 [ ] (A) 3.4 eV(B) 13.6 eV(C) 10.2 eV(D) 6.8 eV38. 在氢原⼦中, 随着主量⼦数n 的增加, 电⼦的轨道半径将 [ ] (A) 等间距增⼤(B) 变⼩ (C) 不变(D)⾮等间距增⼤39. 按照玻尔理论, 电⼦绕核做圆周运动时，电⼦轨道⾓动量的可能值为 [ ] (A) nh(B)π2nh(C) nh π2(D) 任意值40. 根据玻尔理论, 氢原⼦系统的总能量就是 [ ] (A) 原⼦系统的静电势能之总和(B) 电⼦运动动能之总和(C) 电⼦的静电势能与运动动能之总和(D) 原⼦系统的静电势能与电⼦运动动能之总和41. 原⼦从能量为E m 的状态跃迁到能量为E n 的状态时, 发出的光⼦的能量为[ ] (A) hE E n m - (B) 22mE nE mn - (C) n m E E +(D) n m E E -T 15-1-41图mE nE42. 按照玻尔氢原⼦理论，下列说法中唯⼀错误的说法是[ ] (A) 氢原⼦的总能量为负, 说明电⼦被原⼦核所束缚(B) 当电⼦绕核作加速运动时,不会向外辐射电磁能量(C) 氢原⼦系统的总能量就是氢原⼦系统的静电势能之总和(D) 氢原⼦系统的静电势能为负是因为电势能参考点选在了⽆穷远处43. 玻尔的“定态”指的是[ ] (A) 相互之间不能发⽣跃迁的状态(B) 具有唯⼀能量值的状态(C) 在任何情况下都随时间变化的状态(D) ⼀系列不连续的、具有确定能量值的稳定状态44. 实物物质的波动性表现在⼀个衍射实验中, 最早的实验名称叫[ ] (A) 戴维逊－⾰末实验(B) 弗兰克－赫芝实验(C) 迈克尔逊－莫雷实验(D) 斯忒恩－盖拉赫实验45. 戴维孙----⾰末实验中, ⽤电⼦射向晶体镍的表⾯, 该实验⽤来[ ] (A) 测定电⼦的荷质⽐(B) 表明电⼦的波动性(C) 确定光电效应的真实性(D) 观察原⼦能级的不连续性46. 量⼦⼒学中对物质世界认识的⼀次重⼤突破是什么?[ ] (A) 场也是物质(B) 物质是⽆限可分的(C) 实物物质的波粒⼆象性(D) 构成物质的基元——原⼦是有结构的47. 有⼈否定物质的粒⼦性, 只承认其波动性. 他们认为⾃由粒⼦是⼀个定域波包.这种理论的局限性可⽤哪个实验来说明? [ ] (A) 光电效应(B) 康普顿散射(C) 戴维逊－⾰末实验(D) 弗兰克－赫芝实验48. 根据德布罗意假设[ ] (A) 粒⼦具有波动性(B) 辐射不具粒⼦性, 但具有波动性(C) 辐射具有粒⼦性, 但粒⼦绝不可能有波动性(D) 波长⾮常短的辐射具有粒⼦性, 但长波辐射却不然49. 当电⼦的德布罗意波波长与光⼦的波长相同时, 它们的[ ] (A) 能量相同(B) 动量相同(C) 能量和动量都相同(D) 能量和动量都不相同50. 根据德布罗意假设, 实物物质粒⼦性与波动性的联系是[ ] (A) 不确定关系(B) 薛定谔⽅程(C) 德布罗意公式(D) 粒⼦数守恒51. 氡原⼦核放出的动能为1MeV的粒⼦的德布罗意波波长约为[ ] (A) 10-12 cm (B) 10-14 cm (C) 10-11 cm (D) 10-13 cm52. 不确定关系指的是[ ] (A) 任何物理量都不确定(B) 任何物理量之间都不能同时确定(C) 某些物理量能不能同时确定, 这取决于这些物理量之间的关系(D) 只有动量与位置、时间与能量之间不能同时确定53. 如果已知? x = 0.1 nm , ? p x 为动量的x 分量, 则动量在y 分量的不确定量最⼩是 [ ] (A) ? p x (B) 3.3?10-12 ? p x(C) 10-10? p x (D) 所给条件不能确定 54. 波函数ψ (r、t )的物理意义可表述为[ ] (A) ψ (r 、t )为t 时刻粒⼦出现在r处的概率(B) ψ (r 、t )为t 时刻粒⼦出现在r处的概率密度(C) ψ (r 、t )⽆直接意义, |ψ (r 、t )|2意为t 时刻粒⼦出现在r 处的概率(D) |ψ (r 、t )|2为t 时刻粒⼦出现在r处的概率密度 55. 根据波函数的物理意义, 它必须满⾜的标准条件是 [ ] (A) 玻尔量⼦化条件 (B) 归⼀化条件(C) 单值、连续、有限条件 (D) 宇称守恒条件 56. 下列事实中, 说明微观粒⼦运动的状态只能⽤波函数来描述的是[ ] (A) 不确定关系 (B) 微观粒⼦体积较⼩(C) 微观粒⼦的运动速度较⼩ (D) 微观粒⼦⼀般运动速度较⼤ 57. 我们不能⽤经典⼒学来描述微观粒⼦, 这是因为[ ] (A) 微观粒⼦的速度很⼩ (B) 微观粒⼦位置不确定(C) 微观粒⼦动量不确定 (D) 微观粒⼦动量和位置不能同时确定58. 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少⾄某⼀宽度, 则 [ ] (A)每⼀能级的能量减⼩(B) 能级数将增加(C) 每个能级的能量保持不变(D) 相邻能级间的能量差增加59. 已知⼀粒⼦在宽度为2a 的⼀维⽆限深势阱中运动,其波函数为:,23cos 1)(a xa x πψ=(),a x a ≤≤- 则粒⼦在x a =56处出现的概率密度为 [ ] (A)12a(B)1a(C)12a(D)1a60. 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.粒⼦处于不同能级处，相邻能级之间的间隔[ ] (A) 随主量⼦数n 的增⼤⽽增⼤ (B) 随主量⼦数n 的增⼤⽽减⼩(C) 与主量⼦数n 2成正⽐ (D) 保持不变 61. 证明电⼦具有⾃旋的实验是[ ] (A) 康普顿散射实验(B) 斯特恩－盖拉赫实验 (C) 电⼦衍射实验 (D) 弗兰克－赫兹实验 62. 证明原⼦能级存在的实验是[ ] (A) 康普顿散射实验(B) 斯特恩－盖拉赫实验 (C) 电⼦衍射实验(D) 弗兰克－赫兹实验63. 原⼦内电⼦的量⼦态由n 、l 、m l 、m s 四个量⼦数表征.下列表述中错误的是 [ ] (A) 当n 、l 、m l ⼀定时, 量⼦态数为3(B) 当n 、l ⼀定时, 量⼦态数为2( 2 l +１)(C) 当n ⼀定时, 量⼦态数为2n 2(D) 当电⼦的状态确定后, n 、l 、m l 、m s 为定值 64. 对于下列四组量⼦数：① 21,0,2,3====s l m m l n② 21,1,3,3====s l m m l n③ 21,1,1,3-=-===s l m m l n ④ 21,0,2,3-====s l m m l n可以描述原⼦中电⼦状态的是 [ ] (A) 只有①和③(B) 只有②和④(C) 只有①、③和④(D) 只有②、③和④65. 对于氢原⼦中处于2p 状态的电⼦，描述其量⼦态的四个量⼦数(n 、l 、m l 、m s )可能的取值是 [ ] (A) )21,1,2,3(-(B) )21,0,0,2( (C) )21,1,1,2(--(D) )21,0,0,1(66. 在氢原⼦的L 壳层中，电⼦可能具有的量⼦数 (n 、l 、m l 、m s )是 [ ] (A) )21,0,0,1(-(B) )21,1,1,2(-(C) )21,1,0,2(-(D) )21,1,1,3(-67. 产⽣激光的必要条件是 [ ] (A) 相消⼲涉(B) 粒⼦数反转(C) 偏振(D) 光的衍射68. 激光的单⾊性之所以好, 是因为 [ ] (A) 原⼦发光的寿命较长(B) 发光原⼦的热运动较⼩ (C) 谐振腔的选频作⽤好(D) 原⼦光谱是线状光谱69. 通常所说的激光武器, 主要利⽤了激光的性质之⼀： [ ] (A) 单⾊性好(B) 能量集中(C) 相⼲性好(D) ⽅向性好70. 激光长距离测量是⾮常准确的, 这是利⽤了激光的性质之⼀： [ ] (A) 单⾊性好(B) 能量集中(C) ⽅向性好(D) 相⼲长度⼤71. 激光控制时钟可达到⼀百万年仅差1s 的精确度,这是因为激光的 [ ] (A) 单⾊性好(B) 能量集中(C) ⽅向性好(D) 相⼲性好72. 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73. 设氢原⼦的动能等于氢原⼦处于温度为T 的热平衡状态时的平均动能，氢原⼦的质量为m ，那么此氢原⼦的德布罗意波长为[ ] (A) mkTh3=λ(B) mkTh 5=λ (C) hmkT 3=λ(D) hmkT 5=λ⼆、填空题1. 当波长为λ的单⾊光照射逸出功为A 的⾦属表⾯时, 若要产⽣光电效应, λ必须满⾜的条件是．2. 如果⼊射光的波长从400 nm 变到300 nm, 则从⾦属表⾯发射的光电⼦的遏⽌电压将增⼤ V ．3. 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.已知⾦属的红线频率为ν0, 测得两次照射时的遏⽌电压∣U 2a ∣=2∣U 1a ∣, 则这两种单⾊光的频率关系为．4. 钨的红限频率为1.3?1015 Hz.⽤波长为180 nm 的紫外光照射时, 从其表⾯上逸出的电⼦能量为．5. 以波长为207.0=λµm 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1501021.1?=νHz ，则其遏⽌电压a U ＝V .(普朗克常量s J 1063.634??=-h ，基本电荷 19106.1-?=e C)6. 某光电管阴极对于λ = 491nm 的⼊射光, 发射光电⼦的遏⽌电压为0.71伏.当⼊射光的波长为_________ nm 时, 其遏⽌电压变为1.43伏.7. 钾的光电效应红限波长是λ0 = 6.25?10-5cm, 则钾中电⼦的逸出功是． 8. 波长为390 nm 的紫光照射到⼀块⾦属表⾯, 产⽣的光电⼦速度为6.2?105m.s -1, 光电⼦的动能为，该⾦属的逸出功为．9. 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.10. 如T15-2-10图所⽰，⼀频率为ν的⼊射光⼦与起始静⽌的⾃由电⼦发⽣碰撞和散射.如果散射光⼦的频率为ν'，反冲电⼦的动量为p ，则在与⼊射光⼦平⾏的⽅向上的动量守恒定律的分量形式为 .反冲电⼦e T15-2-10图11. 光⼦A 的能量是光⼦B 的两倍, 那么光⼦A 的动量是光⼦B 的倍． 12. 波长为0.071 nm 的X 射线射到⽯墨上, 由公式cm h e )cos 1(θλ-=可知, 在与⼊射⽅向成45°⾓⽅向观察到的X 射线波长是．13. 在康普顿散射中, 如果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倍．14. 根据玻尔理论, 基态氢原⼦的电⼦轨道动量矩约为． 15. 根据玻尔理论, 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．16. 根据玻尔量⼦理论, 氢原⼦中电⼦处于第⼀轨道上运动的速度与处在第三轨道上运动的速度⼤⼩之⽐为．17. 如果氢原⼦中质⼦与电⼦的电荷增加⼀倍, 则由n = 2的能级跃迁到n = 1的能级所产⽣的辐射光能量将增加的倍数为．18. 欲使氢原⼦能发射巴⽿末系中波长为6562.8 ?的谱线，最少要给基态氢原⼦提供_________________eV 的能量． (⾥德伯常量R =1.097×107 m -1 )19. 已知⽤光照办法可将氢原⼦基态的电⼦电离，可⽤的最长波长的光是 913 ?的紫外光，那么氢原⼦从各受激态跃迁⾄基态的赖曼系光谱的波长可表⽰为．20. 在氢原⼦光谱的巴⽿末线系中有⼀频率为Hz 1015.614?的谱线，它是氢原⼦从能级n E ＝ eV 跃迁到能级k E ＝ eV ⽽发出的.21. 氢原⼦基态的电离能是 eV .电离能为＋0.85eV 的激发态氢原⼦，其电⼦处在n ＝的轨道上运动.22. 氢原⼦从能级为-0.85eV 的状态跃迁到能级为-3.4eV 的状态时, 所发射的光⼦能量是 eV , 它是电⼦从n = ________的能级到 n =________的能级的跃迁. 23. 氢原⼦的部分能级跃迁⽰意如T15-2-23图.在这些能级跃迁中,(1) 从 n = ______ 的能级跃迁到 n =______的能级时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.2=1=n 4=3=T 15-2-23图24. 处于基态的氢原⼦吸收了13.06eV 的能量后, 可激发到n =________的能级; 当它跃迁回到基态时, 可能辐射的光谱线有____________条.25. 静⽌质量为m e 的电⼦，经电势差为U 12的静电场加速后，若不考虑相对论效应，电⼦的德布罗意波长λ＝________________________________．26. ⽤ 50 V 电压加速电⼦, 与之相应的德布罗意波波长约为． 27. 在300K 时达到热平衡的中⼦, 其德布罗意波波长近似为．28. ⼀质量为1.0?10-19 g 、以速度3.0?102m.s -1运动的粒⼦的德布罗意波波长最接近于．29. 令)/(c m h e c =λ(称为电⼦的康普顿波长，其中e m 为电⼦静⽌质量，c 为真空中光速，h 为普朗克常量)．当电⼦的动能等于它的静⽌能量时，它的德布罗意波长是λ =________________λc ．30. 在两个平均衰减寿命为10-10s 的能级间，跃迁原⼦所发射的光的频率差最⼩值接近于(⽤不确定关系?E ?? t ≥ 计算) ．31. 已知中⼦的质量为1.67?10-27kg.假定⼀个中⼦沿x ⽅向以2000m.s -1的速度运动,速度的测量误差为0.01%, 则中⼦位置的不确定量最⼩为(⽤不确定关系x p x ≥ 计算) ．32. 在电⼦单缝衍射实验中，若缝宽为a = 0.1 nm ，电⼦束垂直射在单缝⾯上，则衍射的电⼦横向动量的最⼩不确定量?p y=______________N ·s ．33. ⼀电⼦在x x ?+处两个不可穿透的墙之间作⼀维运动.设nm 05.0=?x , 则电⼦基态能量⾄少是(⽤不确定关系x p x ≥计算) ．34. 在宽度为0.1 nm 的⼀维⽆限深势阱中, 能级n = 2的电⼦的能量为．35. ⼀⾃由电⼦被限制在?x = 0.5 nm 的区域内运动, 电⼦第⼀激发态的能量是基态能量的倍．36. ⼀⾃由粒⼦被限制在x 和x + l 处两个不可穿透壁之间.按照量⼦⼒学, 处于最低能态的粒⼦在x ~ x + l ／3区间出现的概率为[其波函数为)πsin(2)(x ln lx =ψ] ．T 15-2-33图T 15-2-36图37. 1921年斯特恩和⾰拉赫在实验中发现：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________________________________________________________来解释．38. 根据量⼦⼒学理论，氢原⼦中电⼦的动量矩为 )1(+=l l L ，当主量⼦数n =4时，电⼦动量矩的可能取值为__________________________________．39. 在主量⼦数n =2，⾃旋磁量⼦数21=s m 的量⼦态中，能够填充的最⼤电⼦数是_________________．40. 钴(Z = 27 )有两个电⼦在4s 态，没有其它n ≥4的电⼦，则在3d 态的电⼦可有____________个．41. 在均匀磁场B 内放置⼀极薄的⾦属⽚，其红限波长为λ0．今⽤单⾊光照射，发现有电⼦放出，有些放出的电⼦(质量为m ，电荷的绝对值为e )在垂直于磁场的平⾯内作半径为R 的圆周运动，那末此照射光光⼦的能量是 _________________．42. 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_________________．43. 低速运动的质⼦和α粒⼦，若它们的德布罗意波长相同，则它们的动量之⽐p p ：p α =______________；动能之⽐E p ：E α =____________．44. 若⼀⽆线电接收机接收到频率为108 Hz 的电磁波的功率为1微⽡，则每秒接收到的光⼦数为__________________________．45. 在T15-2-45图⽰中, 被激发的氢原⼦跃迁到较低能级E k 时，可发出波长为λ1、λ2、λ3的辐射，其频率ν1、ν2和ν3满⾜关系式_____________；三个波长满⾜关系式__________________．46. 假定氢原⼦原是静⽌的，则氢原⼦从n = 3 的激发状态直接通过辐射跃迁到基态时的反冲速度⼤约是__________________．(氢原⼦的质量m =1.67×10-27 kg)47. 激光全息照相技术主要是利⽤激光的优良特性．48. 若⽤加热⽅法使处于基态的氢原⼦⼤量激发，假定氢原⼦在碰撞过程中可交出其热运动动能的⼀半, 那么最少要使氢原⼦⽓体的温度升⾼________________K ．三、计算题1. 在天⽂学中，常⽤斯忒藩－玻尔兹曼定律确定恒星的半径.已知某恒星到达地球的每单位⾯积上的辐射功率为28m W 102.1--??，恒星离地球距离为m 103.417?，表⾯温度为5200K.若恒星辐射与⿊体相似，求恒星的半径.2. 若将星球看成绝对⿊体,利⽤维恩位移律,通过测量λm 便可估计其表⾯温度.现测得太阳和北极星的λm 分别为510nm 和350nm ,试求它们的表⾯温度和⿊体辐射出射度.3. 在理想条件下，正常⼈的眼睛接收到550nm 的可见光时，只要每秒光⼦数达100个就会有光的感觉，试求与此相当的光功率.4. 频率为ν的⼀束光以⼊射⾓i 照射在平⾯镜上并完全反射，设光束单位体积中的光⼦数为n ，求： (1) 每⼀光⼦的能量、动量和质量;(2) 光束对平⾯镜的光压(压强)． 5. 功率为P 的点光源，发出波长为λ的单⾊光，在距光源为d 处，每秒钟落在垂直于光线的单位⾯积上的光⼦数为多少？若λ =760nm ，则光⼦的质量为多少？(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s) 6. 计算以下问题(1)已知铂的逸出功为8eV ，现⽤300nm 的紫外光照射，能否产⽣光电效应？(2)若⽤波长为400nm 的紫光照射⾦属表⾯，产⽣的光电⼦的最⼤速度为15s m 105-??，求光电效应的红限频率.7. 已知铝的逸出功是4.2eV ，今⽤波长为200nm 的光照射铝表⾯，求： (1) 光电⼦的最⼤动能；(2) 截⽌电压； (3) 铝的红限波长. 8. 如T15-3-8图⽰, 某⾦属M 的红限波长为λ0 = 260nm.今⽤单⾊紫外线照射该⾦属, 发现有光电⼦逸出, 其中速度最⼤的光电⼦可以匀速直线地穿过相互垂直的均匀电场(场强13m V 105-??=E )和均匀磁场(磁感应强度为T 005.0=B )区域, 求:(1) 光电⼦的最⼤速度v ；(2) 单⾊紫外线的波长λ. 9. 波长为λ的单⾊光照射某种⾦属M 表⾯发⽣光电效应,发射的光电⼦(电量绝对值为e ,质量为m )经狭缝S 后垂直进⼊磁感应强度为B的均匀磁场(如T15-3-7图⽰)，今已测出电⼦在该磁场中作圆周运动的最⼤半径为R .求(1) ⾦属材料的逸出功；(2) 遏⽌电势差.B10. ⼀共轴系统的横截⾯如T15-3-10图所⽰，外⾯为⽯英圆筒，内壁敷上内径r 2 =1.2 cm 的半透明的铝薄膜，长度为30 cm ；中间的圆柱形钠棒，半径r 1 = 0.6 cm ，长亦为30 cm ，整个系统置于真空中．今⽤波长λ =300nm 的单⾊光照射系统．已知钠的红限波长为m λ=540nm ，铝的红限波长为mλ'＝296nm, 基本电荷e = 1.60×10-19 C ，普朗克常量 h = 6.63×10-34 J ·s ，真空电容率ε0=8.85×10-12 C 2·N -1·m -2, 忽略边缘效应，求平衡时钠棒所带的电荷．11. 设某⽓体的分⼦的平均平动动能与⼀波长为λ = 420nm 的光⼦的能量相等，求该⽓体的温度．(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ，玻尔兹曼常量k =1.38×10-23 J ·K -1)12. 已知X 射线光⼦的能量为0.60MeV ，若在康普顿散射中散射光⼦的波长变化了30%，试求反冲电⼦的动能.13. 在⼀次康普顿散射实验中，若⽤波长λ0 = 1 ?的光⼦作为⼊射源，试问： (1) 散射⾓ 45=?的康普顿散射波长是多少? (2) 分配给这个反冲电⼦的动能有多⼤?14. ⼀个静⽌电⼦与⼀个能量为3100.4?eV 的光⼦碰撞后，它能获得的最⼤动能是多少？15. ⽤动量守恒定律和能量守恒定律证明：⼀个⾃由电⼦不能⼀次完全吸收⼀个光⼦. 16. 已知氢原⼦的巴⽿末系中波长最长的⼀条谱线的波长为nm 28.656，试由此计算帕邢系(由⾼能激发态跃迁到n ＝3的定态所发射的谱线构成的线系)中波长最长的⼀条谱线的波长.17. 实验发现, 基态氢原⼦可以吸收能量为12.75eV 的光⼦. (1) 试问氢原⼦吸收该光⼦后将被激发到哪个能级?(2) 受激发的氢原⼦向低能级跃迁时，可能发出哪⼏条谱线? 请画出能级图(定性)，并将这些跃迁画在能级图上.18. 处于第⼀激发态的氢原⼦被外来单⾊光激发后, 发射的光谱中, 仅观察到三条巴⽿末系谱线.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.(⾥得伯恒量R = 1.097×107m -1)19. 求氢原⼦光谱赖曼系的最⼩波长和最⼤波长.20. ⼀个被冷却到⼏乎静⽌的氢原⼦, 从n =5的状态跃迁到基态时发出的光⼦的波长多⼤？氢原⼦反冲的速率多⼤？21. 设有某氢原⼦体系，氢原⼦都处于基态，⽤能量为12.9eV 的电⼦束去轰击，试问： (1) 氢原⼦可激发到的最⾼能态的主量⼦数n = ?(2) 该氢原⼦体系所能发射的谱线共有多少条？绘出能级跃迁⽰意图. (3) 其中有⼏条属于可见光？T15-3-10图铝膜22. 已知氢光谱的某⼀线系的极限波长为364.7nm ，其中有⼀谱线波长为656.5nm ．试由玻尔氢原⼦理论，求与该波长相应的始态与终态能级的能量．23. 在⽤加热⽅式使基态原⼦激发的过程中，设⼀次碰撞，原⼦可交出其动能的⼀半.如果要使基态氢原⼦⼤量激发到第⼆激发态，试估算氢原⼦⽓体的温度⾄少应为多少？(玻尔兹曼常量k =1.38×10-23 J ·K -1)24. 求出实物粒⼦德布罗意波长与粒⼦动能E k 和静⽌质量m 0的关系，并得出E k << m 0c 2时， k 02/E m h ≈λ E k >> m 0c 2时， k /E hc ≈λ25. ⼀光⼦的波长与⼀电⼦的德布罗意波长皆为0.5nm ，此光⼦的动量0p 与电⼦的动量e p 之⽐为多少? 光⼦的动能E 0与电⼦的动量e E 之⽐为多少?26. α粒⼦在磁感应强度为B = 0.05 T 的均匀磁场中沿半径为R = 0.92 cm 的圆形轨道运动．(1) 试计算其德布罗意波长． (2) 若使质量m = 0.1 g 的⼩球以与α粒⼦相同的速率运动, 其波长为多少? (α粒⼦的质量m α=6.64×10-27kg ，普朗克常量h =6.63×10-34J ·s ，基本电荷e =1.60×10-19 C)27. 质量为m e 的电⼦被电势差U 12 = 100 kV 的电场加速，如果考虑相对论效应，试计算其德布罗意波的波长．若不⽤相对论计算，则相对误差是多少?(电⼦静⽌质量m e =9.11×10-31 kg ，普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ，基本电荷e =1.60×10-19C)28. 电视机显像管中电⼦的加速电压为9kV ，电⼦枪枪⼝直径取0.50mm ，枪⼝离荧光屏的距离为0.30m.求荧光屏上⼀个电⼦。
量子力学期末考试试卷及答案集
量子力学期末考试试卷及答案集量子力学试题集量子力学期末试题及答案(A)选择题（每题3分共36分）1．黑体辐射中的紫外灾难表明：C A. 黑体在紫外线部分辐射无限大的能量；B. 黑体在紫外线部分不辐射能量；C.经典电磁场理论不适用于黑体辐射公式；D.黑体辐射在紫外线部分才适用于经典电磁场理论。
2．关于波函数Ψ 的含义，正确的是：B A. Ψ 代表微观粒子的几率密度；B. Ψ归一化后，代表微观粒子出现的几率密度；C. Ψ一定是实数；D. Ψ一定不连续。
3．对于偏振光通过偏振片，量子论的解释是：D A. 偏振光子的一部分通过偏振片；B.偏振光子先改变偏振方向，再通过偏振片；C.偏振光子通过偏振片的几率是不可知的；D.每个光子以一定的几率通过偏振片。
4．对于一维的薛定谔方程，如果Ψ是该方程的一个解，则：AA. 一定也是该方程的一个解；B. 一定不是该方程的解；C. Ψ 与一定等价；D.无任何结论。
5．对于一维方势垒的穿透问题，关于粒子的运动，正确的是：C A. 粒子在势垒中有确定的轨迹； B.粒子在势垒中有负的动能； C.粒子以一定的几率穿过势垒；D粒子不能穿过势垒。
6．如果以l表示角动量算符，则对易运算[lx,ly]为：BA. ihlzB. ihlzC.ilxlxD.h7．如果算符A 、B 对易，且A=A，则：B一定不是B 的本征态；A.一定是B的本征态；B.C.一定是B 的本征态；D. OΨO一定是B 的本征态。
8．如果一个力学量A与H 对易，则意味着A：CA. 一定处于其本征态；B.一定不处于本征态；C.一定守恒；D.其本征值出现的几率会变化。
9．与空间平移对称性相对应的是：B A. 能量守恒；B.动量守恒；C.角动量守恒；D.宇称守恒。
10．如果已知氢原子的n=2能级的能量值为-3.4ev，则n=5能级能量为：D A. -1.51ev; B.-0.85ev; C.-0.378ev; D. -0.544ev 311．三维各向同性谐振子，其波函数可以写为nlm，且l=N-2n，则在一确定的能量(N+2简并度为：B)h 下，A. 1N(N 1)2；B.1(N 1)(N 2)2；C.N(N+1)；D.(N+1)(n+2)s12．判断自旋波函数A. 自旋单态；B.自旋反对称态；C.自旋三态；D.12[ (1) (2) (2) (1)]是什么性质：Cz本征值为1.13.6eVn2 ，则电子由n=5 跃迁到n=4 能级时，发出的光子二填空题（每题4分共24分）1．如果已知氢原子的电子能量为En能量为：―――――――――――，光的波长为―――― ――――――――。
第1章 量子力学基础-习题与答案
一、是非题1. “波函数平方有物理意义， 但波函数本身是没有物理意义的”。
对否 解：不对2. 有人认为，中子是相距为10-13 cm 的质子和电子依靠库仑力结合而成的。
试用测不准关系判断该模型是否合理。
解：库仑吸引势能大大地小于电子的动能, 这意味着仅靠库仑力是无法将电子与质子结合成为中子的，这个模型是不正确的。
二、选择题1. 一组正交、归一的波函数123,,,ψψψ。
正交性的数学表达式为 a ，归一性的表达式为 b 。
()0,()1i i i i a d i jb ψψτψψ**=≠=⎰⎰2. 列哪些算符是线性算符------------------------------------------------------ (A, B, C, E )(A) dxd(B) ∇2 (C) 用常数乘 (D) (E) 积分3. 下列算符哪些可以对易-------------------------------------------- (A, B, D )(A) xˆ 和 y ˆ (B) x∂∂和y ∂∂ (C) ˆx p和x ˆ (D) ˆx p 和y ˆ 4. 下列函数中 (A) cos kx (B) e -bx(C) e -ikx(D) 2e kx -(1) 哪些是dxd的本征函数；-------------------------------- (B, C ) (2) 哪些是的22dx d 本征函数；-------------------------------------- (A, B, C )(3) 哪些是22dx d 和dxd的共同本征函数。
------------------------------ (B, C )5. 关于光电效应，下列叙述正确的是：(可多选) ------------------（C,D ）(A)光电流大小与入射光子能量成正比 (B)光电流大小与入射光子频率成正比 (C)光电流大小与入射光强度成正比 (D)入射光子能量越大，则光电子的动能越大6. 提出实物粒子也有波粒二象性的科学家是：------------------------------（ A ）(A) de Bröglie (B) A.Einstein (C) W. Heisenberg (D) E. Schrödinger7. 首先提出微观粒子的运动满足测不准原理的科学家是：--------------（ C ）(A) 薛定谔 (B) 狄拉克 (C) 海森堡 (D) 波恩 8. 下列哪几点是属于量子力学的基本假设(多重选择)：---------------（ AB）(Ａ)电子自旋(保里原理) (Ｂ)微观粒子运动的可测量的物理量可用线性厄米算符表征 (Ｃ)描写微观粒子运动的波函数必须是正交归一化的 (Ｄ)微观体系的力学量总是测不准的，所以满足测不准原理9. 描述微观粒子体系运动的薛定谔方程是：------------------------------（ D ） (A) 由经典的驻波方程推得 (B) 由光的电磁波方程推得(C) 由经典的弦振动方程导出 (D) 量子力学的一个基本假设三、填空题：1. 1927年戴维逊和革未的电子衍射实验证明了实物粒子也具有波动性。
量子力学试卷1
得分 评卷人
一、单项选择题（将正确选项的字母填在右面括 号中，每小题 1 分，共 10 分）
1．能量为 100ev 的自由电子的 De Broglie 波长是
（）
0
0
0
0
A.1.2 A . B. 1.5 A . C. 2.1 A . D. 2.5 A .
2．粒子在一维无限深势阱
∑ C.
h
∂ ∂t
Ψ(rr1 , rr2 , t)
=
−
2 i =1
h2 2μ i
∇ i 2 Ψ(rr1 , rr2 , t)
+U (rr1, rr2 ,t)Ψ(rr1, rr2 ,t)
∑ D.
ih
∂ ∂t
Ψ(rr1 , rr2 , t) = − 2
i =1
h2 2μ i
∇ i 2 Ψ(rr1 , rr2 , t)
1．量子力学是 18 世纪 20 年代诞生的科学。 理由：
（）
2．自由粒子的能级是简并的。 理由：
（）
3．量子力学中用算符表示微观粒子的力学量。 理由：
（）
4．无论是属于相同本征值还是不同本征值的本征函数都必定相互正交。（ ） 理由：
5．泡利首次提出电子具有自旋的假设。 理由：
（）
共 11 页，第 4 页
（）
A. ihf (x) . B. ihf '(x) . C. − ihf (x) . D. − ihf '(x) .
7．算符 Fˆ 和 Gˆ 的对易关系为 [Fˆ ,Gˆ ] = ikˆ ,则 Fˆ 、 Gˆ 的测不准关系是（ ）
A. (ΔFˆ )2 (ΔGˆ )2 ≥ k 2 . 4
结构化学章节习题（含答案）
结构化学章节习题（含答案）第⼀章量⼦⼒学基础⼀、单选题： 1、32/sinx l lπ为⼀维势箱的状态其能量是：（ a ） 22229164:; :; :; :8888h h h hA B C D ml ml ml ml 2、Ψ321的节⾯有（ b ）个，其中（ b ）个球⾯。
A 、3 B 、2 C 、1 D 、03、⽴⽅箱中2246m lh E ≤的能量范围内,能级数和状态数为( b ). A.5,20 B.6,6 C.5,11 D.6,174、下列函数是算符d /dx的本征函数的是：（ a ）；本征值为：（ h ）。
A 、e 2xB 、cosXC 、loge xD 、sinx 3E 、3F 、-1G 、1H 、2 5、下列算符为线性算符的是：（ c ）A 、sine xB 、C 、d 2/dx 2D 、cos2x6、已知⼀维谐振⼦的势能表达式为V = kx 2/2，则该体系的定态薛定谔⽅程应当为（ c ）。
A [-m 22 2?+21kx 2]Ψ= E ΨB [m 22 2?- 21kx 2]Ψ= E Ψ C [-m 22 22dx d +21kx 2]Ψ= E Ψ D [-m 22 -21kx 2]Ψ= E Ψ 7、下列函数中，22dx d ,dxd的共同本征函数是（ bc ）。
A cos kxB e –kxC e –ikxD e –kx2 8、粒⼦处于定态意味着:（ c ）A 、粒⼦处于概率最⼤的状态B 、粒⼦处于势能为0的状态C 、粒⼦的⼒学量平均值及概率密度分布都与时间⽆关系的状态.D 、粒⼦处于静⽌状态9、氢原⼦处于下列各状态 (1)ψ2px (2) ψ3dxz (3) ψ3pz (4) ψ3dz 2 (5)ψ322 ，问哪些状态既是M 2算符的本征函数，⼜是M z 算符的本征函数?( c )A. (1) (3)B. (2) (4)C. (3) (4) (5)D. (1) (2) (5) 10、+He 离⼦n=4的状态有（ c ）（A ）4个（B ）8个（C ）16个（D ）20个 11、测不准关系的含义是指（ d ） (A) 粒⼦太⼩，不能准确测定其坐标； (B)运动不快时，不能准确测定其动量(C) 粒⼦的坐标的动量都不能准确地测定；（D ）不能同时准确地测定粒⼦的坐标与动量12、若⽤电⼦束与中⼦束分别作衍射实验，得到⼤⼩相同的环纹，则说明⼆者（ b ） (A) 动量相同 (B) 动能相同 (C) 质量相同13、为了写出⼀个经典⼒学量对应的量⼦⼒学算符，若坐标算符取作坐标本⾝，动量算符应是(以⼀维运动为例) （ a ）(A) mv (B) i x ?? (C)222x ?-? 14、若∫|ψ|2d τ=K ，利⽤下列哪个常数乘ψ可以使之归⼀化：（ c ）(A) K (B) K 2 (C) 1/K15、丁⼆烯等共轭分⼦中π电⼦的离域化可降低体系的能量，这与简单的⼀维势阱模型是⼀致的，因为⼀维势阱中粒⼦的能量（ b ）(A) 反⽐于势阱长度平⽅ (B) 正⽐于势阱长度 (C) 正⽐于量⼦数16、对于厄⽶算符, 下⾯哪种说法是对的（ b ）(A) 厄⽶算符中必然不包含虚数 (B) 厄⽶算符的本征值必定是实数(C) 厄⽶算符的本征函数中必然不包含虚数17、对于算符?的⾮本征态Ψ（ c ）(A) 不可能测量其本征值g . (B) 不可能测量其平均值.(C) 本征值与平均值均可测量，且⼆者相等18、将⼏个⾮简并的本征函数进⾏线形组合，结果（ b ）(A) 再不是原算符的本征函数(B) 仍是原算符的本征函数，且本征值不变 (C) 仍是原算符的本征函数，但本征值改变19. 在光电效应实验中，光电⼦动能与⼊射光的哪种物理量呈线形关系：( B )A .波长B. 频率C. 振幅20. 在通常情况下，如果两个算符不可对易，意味着相应的两种物理量( A)A ．不能同时精确测定B ．可以同时精确测定C ．只有量纲不同的两种物理量才不能同时精确测定 21. 电⼦德布罗意波长为(C )A ．λ=E /h B. λ=c /ν C. λ=h /p 22. 将⼏个⾮简并的本征函数进⾏线形组合，结果( Ａ） A ．再不是原算符的本征函数B ．仍是原算符的本征函数，且本征值不变C ．仍是原算符的本征函数，但本征值改变23. 根据能量-时间测不准关系式，粒⼦在某能级上存在的时间τ越短，该能级的不确定度程度ΔE （Ｂ）A ．越⼩ B. 越⼤ C.与τ⽆关24. 实物微粒具有波粒⼆象性, ⼀个质量为m 速度为v 的粒⼦的德布罗意波长为:A .h/(mv)B. mv/hC. E/h25. 对于厄⽶算符, 下⾯哪种说法是对的 ( B )A ．厄⽶算符中必然不包含虚数B ．厄⽶算符的本征值必定是实数C ．厄⽶算符的本征函数中必然不包含虚数 26. 对于算符?的⾮本征态Ψ (A ) A ．不可能测得其本征值g. B ．不可能测得其平均值.C ．本征值与平均值均可测得，且⼆者相等 27. 下列哪⼀组算符都是线性算符：( C )A ． cos, sinB ． x, logC ． x d dx d dx,,22⼆填空题1、能量为100eV 的⾃由电⼦的德布罗依波波长为( 122.5pm )2、函数：①xe ，②2x ，③x sin 中，是算符22dxd 的本征函数的是（ 1，3 ），其本征值分别是（ 1，—1；）3、Li 原⼦的哈密顿算符，在（定核）近似的基础上是:（()23213212232221223222123332?r e r e r e r e r e r e mH +++---?+?+?-= ）三简答题1. 计算波长为600nm(红光),550nm(黄光),400nm(蓝光)和200nm(紫光)光⼦的能量。
量子力学题1(1)
量子力学习题1一、选择1. 有关微观实物粒子的波粒二象性的正确表述是（ ） A.波动性是由于大量的微粒分布于空间而形成的疏密波. B.微粒被看成在三维空间连续分布的某种波包. C.单个微观粒子具有波动性和粒子性. D. A, B, C.2. 设粒子的波函数为 ψ(,,)x y z ，在dx x x +-范围内找到粒子的几率为（ ）A ψ(,,)x y z dxdydz 2B.ψ(,,)x y z dx 2C.dx dydz z y x )),,((2⎰⎰ψ D.2),,(⎰⎰⎰z y x dz dy dx ψ 3. 设ψ1()x 和ψ2()x 分别表示粒子的两个可能运动状态，则它们线性迭加的态c x c x 1122ψψ()()+的几率分布为（）A.c c 112222ψψ+. B. c c 112222ψψ++2*121ψψc c .C. c c 112222ψψ++2*1212ψψc c . D. c c 112222ψψ++c c c c 12121212****ψψψψ+4. 已知波函数ψ1=-+u x i E t u x i E t ()exp()()exp(), ψ21122=-+u x iE t u x iE t ()e x p ()()e x p (),)exp()()exp()(213Et i x u Et i x u-+-=ψ, ψ41122=-+-u x i E t u x i E t ()e x p ()()e x p ().其中定态波函数是（ ）A.ψ2.B.ψ1和ψ2.C.ψ3.D.ψ3和ψ4. 5. 若波函数ψ(,)x t 归一化，则（ ）A.ψ(,)exp()x t i θ和ψ(,)exp()x t i -δ都是归一化的波函数.B.ψ(,)exp()x t i θ是归一化的波函数，而ψ(,)exp()x t i -δ不是归一化的波函数.C.ψ(,)exp()x t i θ不是归一化的波函数，而ψ(,)exp()x t i -δ是归一化的波函数.D.ψ(,)exp()x t i θ和ψ(,)exp()x t i -δ都不是归一化的波函数.(其中θδ,为任意实数) 6. 波函数ψ1、ψψ21=c (c 为任意常数)，（ ） A.ψ1与ψψ21=c 描写粒子的状态不同.B.ψ1与ψψ21=c 所描写的粒子在空间各点出现的几率的比是1: c .C.ψ1与ψψ21=c 所描写的粒子在空间各点出现的几率的比是2:1c . D.ψ1与ψψ21=c 描写粒子的状态相同 7. 两个粒子的薛定谔方程是（ ） A.∑=ψ∇=ψ21212221),,(2),,(i i t r r t r r t iμ∂∂),,(),,(2121t r r t r r U ψ+B.∑=ψ∇=ψ21212221),,(2),,(i i t r r t r r tμ∂∂),,(),,(2121t r r t r r U ψ+C.22212121(,,)(,,)2i i ir r t r r t t ∂∂μ=ψ=-∇ψ∑ ),,(),,(2121t r r t r r U ψ+ D.22212121(,,)(,,)2i i ii r r t r r t t ∂∂μ=ψ=-∇ψ∑),,(),,(2121t r r t r r U ψ+ 8. 在一维无限深势阱U x x ax a (),,=<∞≥⎧⎨⎩022中运动的质量为μ的粒子的能级为A.πμ22224 n aB.πμ22228 naC.πμ222216 naD.πμ222232 na.9. 在一维无限深势阱U x x ax a (),,=<∞≥⎧⎨⎩0中运动的质量为μ的粒子处于基态，其位置几率分布最大处是（ ）A.x =0,B.x a =,C.x a =-,D.x a =2. 10. 线性谐振子的能级为（ ） A.,...)3,2,1(,21=⎪⎭⎫⎝⎛+n n ω . B.(),....)2,1,0(,1=+n n ω .C.,...)2,1,0(,21=⎪⎭⎫⎝⎛+n n ω . D.(),(,,,...)n n +=1123 ω11. 线性谐振子的能量本征方程是（ ） A.2222221[]22dx E dxμωψψμ-+=. B.[]--=22222212μμωψψddxx E .C.[]22222212μμωψψddxx E -=-. D.2222221[]22dx E dxμωψψμ+=-12. 线性谐振子的第一激发态的波函数为ψαα()exp()x N x x =-122122,其位置几率分布最大处为（ ） A.x =0. B.x =±μω. C.x =μω. D.x =±μω.13. 能量为100ev 的自由电子的De Broglie 波长是（ ） A. 1.2A 0. B. 1.5A 0. C. 2.1A 0. D. 2.5A 0.14. 能量为0.1ev ，质量为1g 的质点的De Broglie 波长是（ ） A.1.4A 0. B.1.9⨯1012-A. C.1.17⨯1012-A. D. 2.0A 0.15. 钾的脱出功是2ev ，当波长为3500A 0的紫外线照射到钾金属表面时，光电子的最大能量为（ ）A. 0.25⨯1018-J.B. 1.25⨯1018-J.C. 0.25⨯1016-J.D. 1.25⨯1016-J. 16. Compton 效应证实了（ ）A.电子具有波动性.B. 光具有波动性.C.光具有粒子性.D. 电子具有粒子性. 二、填空1. 波函数的标准条件是： 、 、 。
量子力学练习题1答案
量子力学 练习题1答案一。
基本概念及简要回答1. p 和 p是否相等？为什么？答：不相等。
因为p是动量 p r的本证态，而p是动量p r的本证态，实际上p与p r代表同一个态。
2． 判定下列符号中，哪些是算符？哪些是数？哪些是矢量？； )()(t t ； w v u ； w Fu ˆ。
答：是算符，)()(t t ，w Fˆ是数， w v u 是矢量。
3. 波函数的导数是否一定要连续？举例说明。
答：不一定。
例如，对于无限深势阱波函数中粒子波函数在全空间连续，但微商在0和a 点不连续。
4．为什么既不能把 波理解为‘粒子的某种实际结构，即把波包看作粒子’， 也不把 波理解为‘由大量粒子分布于空间而形成的波，即把波看作由粒子构成的’？答：自由粒子的物质波包必然要扩散，与实验矛盾。
所以不能‘把波包看作粒子’；另一方面，戴维逊-戈末实验表明电子的波动性不是很多电子在空间聚集在一起时才呈现的现象，单个电子就具有波动性，否则每次只有一个粒子，但长时间的衍射干涉就不会有干涉花样. 所以不能‘把波看作由粒子构成的’。
5. 设ˆˆA A ，ˆˆB B ，ˆˆ0A B ，。
试判断下列算符哪些是厄米算符，哪些不是。
(1)1ˆˆˆˆˆ()2F AB BA i; (2)ˆˆˆG AB ; (3)ˆˆˆC A iB ; (4)ˆˆˆDA B 。
解：（1）1ˆˆˆˆˆ()2F AB BA i，11ˆˆˆˆˆˆˆˆˆ()()22F B A A B AB BA i iˆˆFF ，即ˆF 为厄米算符。
（2）ˆˆˆG AB ， ˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆG AB B A BA AB G。
ˆG不是厄米算符。
（3）ˆˆˆC AiB ，ˆˆˆC A iBˆˆC C ，即ˆC 不是厄米算符。
（4）ˆˆˆD AB ，ˆˆˆˆˆD A B A BˆˆDD ，即ˆD 为厄米算符。
6． (9’) 指出下列使用的Dirac 符号那些是不正确的。
为什么？A.)(t ; B. )(x ; C.)(t ; D. ()r r rv; E.10; F. )'('x x x . 答：B ，E ，F 不正确。
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量子力学选择题
(1)原子半径的数量级是：
A．10－10cm; B.10-8m C. 10-10m D.10-13m
(2)若氢原子被激发到主量子数为n的能级,当产生能级跃迁时可能发生的所有谱线总条数应为：
A．n-1 B .n(n-1)/2 C .n(n+1)/2 D .n
(3)氢原子光谱赖曼系和巴耳末系的系线限波长分别为：
A.R/4 和R/9
B.R 和R/4
C.4/R 和9/R
D.1/R 和4/R
(4)氢原子赖曼系的线系限波数为R,则氢原子的电离电势为：
A．3Rhc/4 B. Rhc C.3Rhc/4e D. Rhc/e
(5)氢原子基态的电离电势和第一激发电势分别是：
A．13.6V和10.2V; B –13.6V和-10.2V;
C.13.6V和3.4V;
D. –13.6V和-3.4V
(6)根据玻尔理论,若将氢原子激发到n=5的状态,则：
A.可能出现10条谱线，分别属四个线系
B.可能出现9条谱线，分别属3个线系
C.可能出现11条谱线，分别属5个线系
D.可能出现1条谱线，属赖曼系
(7)欲使处于激发态的氢原子发出Hα线，则至少需提供多少能量（eV）?
A.13.6
B.12.09
C.10.2
D.3.4
(8)氢原子被激发后其电子处在第四轨道上运动,按照玻尔理论在观测时间内最多能看到几条线？
A.1
B.6
C.4
D.3
(9)氢原子光谱由莱曼、巴耳末、帕邢、布喇开系…组成.为获得红外波段原子发射光谱,则轰击基态氢原子的最小动能为:
A .0.66 eV B.12.09eV C.10.2eV D.12.75eV
(10)用能量为12.75eV的电子去激发基态氢原子时,受激氢原子向低能级跃迁时最多可能出现几条光谱线（不考虑自旋）；
A.3
B.10
C.1
D.4
(11)按照玻尔理论基态氢原子中电子绕核运动的线速度约为光速的：
A.1/10倍
B.1/100倍 C .1/137倍 D.1/237倍
(12)已知一对正负电子绕其共同的质心转动会暂时形成类似于氢原子的结构的
“正电子素”那么该“正电子素”由第一激发态跃迁时发射光谱线的波长应为：A．3R/8 B.3R/4 C.8/3R D.4/3R
(13)电子偶素是由电子和正电子组成的原子，基态电离能量为：
A.-3.4eV
B.+3.4eV
C.+6.8eV
D.-6.8eV
(14)根据玻尔理论可知，氦离子H e+的第一轨道半径是：
(a). a0/2 (b). a0/4 (c).2a0(d). 4a0
(15)假设氦原子（Z=2）的一个电子已被电离，如果还想把另一个电子电离，若以eV为单位至少需提供的能量为：
A．54.4 B.-54.4 C.13.6 D.3.4
(16)在H e+离子中基态电子的结合能是：
A.27.2eV
B.54.4eV
C.19.77eV
D.24.17eV
(17）处于基态的氢原子被能量为12.09eV的光子激发后,其轨道半径增为原来的A．4倍 B.3倍 C.9倍 D.16倍
(18)为了证实德布罗意假设,戴维孙—革末于1927年在镍单晶体上做了电子衍射实验从而证明了：
A.电子的波动性和粒子性
B.电子的波动性
C.电子的粒子性
D.所有粒子具有波粒二象性
(19）如果一个原子处于某能态的时间为10-7S,原子这个能态能量的最小不确定数量级为（以焦耳为单位）：
A．10-34； B.10-27； C.10-24； D.10-30
(20）将一质子束缚在10-13cm的线度内,则估计其动能的量级为：
A. eV;
B. MeV;
C. GeV,
D.10-20J
(21)按量子力学原理,原子状态用波函数来描述.不考虑电子自旋,对氢原子当nl确定后,对应的状态数为：
A.n2;
B.2n;
C.l;
D.2l+1
(22).用波尔-索末菲(Bohr-Sommerfeld)的量子化条件得到的一维谐振子的能量为（n = 0,1,2,L）
A.En=nħω .
B. En=(n+1/2) ħω
C. En = (n+1)ħω .
D. En= 2nħω .
(23). 康普顿效应证实了
A.电子具有波动性.
B. 光具有波动性.
C.光具有粒子性.
D. 电子具有粒子
(24). 设ψ(x)=δ(x)，在x −x+dx 范围内找到粒子的几率为
A.δ (x ）
B.δ (x)dx
C.δ2(x)
D.δ2(x)dx
(25).设ψ1(x)和ψ2(x)分别表示粒子的两个可能运动状态，则它们线性迭加的态c 1ψ1+ c 2ψ2的几率分布为
(26).波函数应满足的标准条件是
A.单值、正交、连续.
B.归一、正交、完全性.
C.连续、有限、完全性.
D.单值、连续、有限.
(27).有关微观实物粒子的波粒二象性的正确表述是
A.波动性是由于大量的微粒分布于空间而形成的疏密波.
B.微粒被看成在三维空间连续分布的某种波包.
C.单个微观粒子具有波动性和粒子性.
D. A, B, C 都对
(28).下列哪种论述不是定态的特点
A.几率密度和几率流密度矢量都不随时间变化.
B.几率流密度矢量不随时间变化.
C.任何力学量的平均值都不随时间变化.
D.定态波函数描述的体系一定具有确定的能量
(29).在一维无限深势阱中运动的粒子，其体系的
A.能量是量子化的，而动量是连续变化的.
B.能量和动量都是量子化的.
C.能量和动量都是连续变化的.
D.能量连续变化而动量是量子化的
(30).线性谐振子的
A.能量是量子化的,而动量是连续变化的.
B.能量和动量都是量子化的.
C.能量和动量都是连续变化的.
D.能量连续变化而动量是量子化的.
(31).在极坐标系下,氢原子体系在不同球壳内找到电子的几率为
(32). 在极坐标系下,氢原子体系在不同方向上找到电子的几率为
*21*212*12*12222112*1212222112*121222*********.2...ψψψψψψψψψψψψψψψψC C C C C C D C C C C C C C C C B C C A ++++++++dr r r R D rdr r R C r r R B r r R A nl nl nl nl 2222
22)(.)(.)(.)(.
(33). F和G是厄密算符,则
A.FG必为厄密算符.
B.FG−GF必为厄密算符.
C.i(FG+GF)必为厄密算符.
D.i(FG−GF)必为厄密算符
(34).一维自由粒子的运动用平面波描写,则其能量的简并度为
A.1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
(35).若不考虑电子的自旋,氢原子能级n=3 的简并度为
A. 3.
B. 6.
C. 9.
D. 12
(36).氢原子能级的特点是
A.相邻两能级间距随量子数的增大而增大.
B.能级的绝对值随量子数的增大而增大.
C.能级随量子数的增大而减小.
D.相邻两能级间距随量子数的增大而减小.
(37).一维自由粒子的能量本征值
A. 可取一切实数值.
B.只能取不为负的一切实数.
C.可取一切实数,但不能等于零.
D.只能取不为正的实数.
(38).体系处于ψ=C1Y11+C2Y10态中,则ψ
A.是体系角动量平方算符、角动量Z 分量算符的共同本征函数.
B.是体系角动量平方算符的本征函数,不是角动量Z 分量算符的本征函数.
C.不是体系角动量平方算符的本征函数,是角动量Z 分量算符的本征函数.
D.即不是角动量平方算符的本征函数,也不是角动量Z 分量算符的本征函数.
(39).幺正变换
A.不改变算符的本征值,但可改变其本征矢.
B.不改变算符的本征值,也不改变其本征矢.
C.改变算符的本征值,但不改变其本征矢.
D.即改变算符的本征值,也改变其本征矢.
(40).氢原子的一级斯塔克效应中,对于n = 2 的能级由原来的一个能级分裂为
A. 五个子能级.
B. 四个子能级.
C. 三个子能级.
D. 两个子能级.
(41).Stern-Gerlach 实验证实了
A. 电子具有波动性.
B.光具有波动性.
C. 原子的能级是分立的.
D. 电子具有自旋.
(42).下列有关全同粒子体系论述正确的是
A.氢原子中的电子与金属中的电子组成的体系是全同粒子体系.
B.氢原子中的电子、质子、中子组成的体系是全同粒子体系.
C.光子和电子组成的体系是全同粒子体系.
D.α粒子和电子组成的体系是全同粒子体系.
(43).全同粒子体系中,其哈密顿具有交换对称性,其体系的波函数
A.是对称的.
B.是反对称的.
C.具有确定的对称性.
D.不具有对称性.
(44). 完全描述微观粒子运动状态的是:( )
(A) 薛定谔方程(B)测不准关系(C)波函数(D) 能量
(45). 完全描述微观粒子运动状态变化规律的是:( )
(A)波函数(B) 测不准关系(C) 薛定谔方程(D) 能级
(46). 若光子与电子的波长相等,则它们:( )
(A)动量及总能量均相等(B) 动量及总能量均不相等
(C)动量相等,总能量不相等(D)动量不相等,总能量相等。