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量子力学(解答)

量子物理基础
(D )当照射光的波长从400nm 变到300nm 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0.56V ; (B) 增大0.165V ; (C) 减小0.34V ;(D) 增大1.035V 解答:由光电效应方程:a k eU E A hc
h =+==λν,知:λe hc U a =,则:1
2λλ∆hc hc U a -= 将,103,1047271m m --⨯=⨯=λλ带入,得V U a 035.1=∆,选(D )
(D )用频率为1ν的单色光照射某一种金属时,测得光电子的最大动能为E k1;用频率为2ν的单色光照射另一种金属时,测得光电子的最大动能为E k2。

如果E k1 >E k2,那么
(A) 1ν一定大于2ν ; (B) 1ν一定小于2ν ;
(C) 1ν一定等于2ν ; (D) 1ν可能大于也可能小于2ν.
解答:由于两束光照射到两种不同金属,A 不一定相等,虽然21k k E E >,由光电效应方程:k E A h +=ν知:1ν、2ν的大小关系无法判断,选(D )。

(严格说选D 也不合适,不排除两频率相等的情况)
(C )普朗克能量子假设是为了解释
(A)光电效应实验规律而提出的 (B)X 射线散射的实验规律而提出的
(C)黑体辐射的实验规律而提出的 (D)原子光谱的规律性而提出的。

解答:(C )
(D )在康普顿散射实验中,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 解答:由题意知:202
02202202
25.18.0)6.0(1)(1c m c m c c c m c u c m mc E ==-=-==,电子获
得的能量为:2020225.0c m c m mc =-,选(D )
(D )不确定关系式2
≥∆∆x p x ,表示在x 方向上 (A) 粒子位置不能确定; (B) 粒子动量不能确定;
(C)粒子位置和动量都不能确定; (D) 粒子位置和动量不能同时确定.
解答:(D )
(B )开有小孔的空腔,可近似地看作黑体的是( )
A .空腔
B .小孔
C .空腔壁
D .空腔及腔壁
解答:所谓黑体是能100%吸收电磁波的理想物体,只有小孔表面能满足,选(B )
(B )在X 射线散射实验中,若散射光波长是入射波长的1.2倍,则入射光子能量0E 与散射光子能量E 之比E /E 0及散射光子的能量E 与反冲电子动能k E 之比k E E /为
A .0.8 ,4
B .1.2,5
C .16,3
D .2.0,2.0 解答:2.12.1::0
00==
λλhc hc E E ,5:,2.02.1202=∴=-=-=k k E E E E E c m mc E 选(B )
(C )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1L λ和),(1λλλλ Fe L Fe ,它们对应的强度分别为1L I 和Fe I ,则( ) ,(D) ,(C)
,)( , )(11111111Fe L Fe L Fe L Fe L Fe L Fe L Fe L Fe L I I I I I I B I I A λλλλλλλλ===
解答:由康普顿散射公式知:同一散射角下,波长的改变量不变:Fe Li λλ=;而对于原子序数小的原子来说,产生散射比序数大的原子容易,所以:Fe Li I I >,选(C )
(A )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 解答:由P
h =λ知:波长相等即粒子的动量相同,选(A )
(A )设氢原子的动能等于氢原子处于温度为T 的热平衡状态的平均动能,氢原子的质量为m ,那么氢原子的德布罗意波长为( ) ⋅====h
mkT D h mkT C mkT h
B mkT h
A 5. 3. 5. 3.λλλλ 解答:由题意:kT E k 23=(注意是原子,不是分子,所以自由度为3)且m
P E k 22
=,P h =λ。

选(A )
(C )静止质量不为零的微观粒子作高速运动,这时粒子物质波的波长与速度v 有如下关系:
2222. 11. /1. .v c D c
v C v B v A -∝-∝∝∝λλλλ 解答:2
200211)(1c v m h v m c v h mv h P h -=-===λ,选(C )
(A )已知氢原子从基态激发到某一定态所需能量为10.19 eV ,若氢原子从能量为-0.85ev 的状态跃迁到上述定态时,所发射的光子的能量为( )
eV ..D eV ..C eV ..B eV ..A 959 254 413 562 解答:)(41.319.106.1321eV n
E E n -=+-==, )(56.2)41.3(85.0eV E E h n m =---=-=ν,选(A )
(C )关于不确定关系)2/(πh P x x =≥∆∆ 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。

其中正确的是:
A .(1),(2)
B .(2),(4)
C .(3),(4)
D .(4),(1)
解答:不确定关系指的是:粒子的动量和坐标不可能同时确定且适合于所有粒子。

选(C )
(D )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的概率将( )
A .增大2
D 倍 B .增大2D 倍 C .增大D 倍 D .不变
解答:波函数是统计函数,有归一化条件,所以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的概率不变,选(D )
(D )在一维无限深势阱中运动的粒子可以有若干能态。

如果势阱的宽度减小,则( )
A .每个能级的能量减少
B .能级数增加
C .每个能级的能量保持不变
D .相邻能级的能量差增加 解答:在一维无限深势阱中运动的粒子,由:22
2
22n ma E n π =, 且有:22
212)12(ma
n E E E n n n π∆ +=-=+,当a 减小,n E ∆增加,选(D ) (B )某种金属在绿光照射下有光电子逸出,若用一束强度相同的紫光代替绿光,则在单位时间内
(A) 逸出的光电子数增加;
(B) 逸出的光电子数减少,速度增大;
(C) 没有光电子逸出;
(D) 逸出的光电子数相同,速度增大。

解答:光的强度:νNh I =,其中N 为单位时间通过与传播方向垂直的单位横截面积的光子数;两束光的光强相同频率高的紫光所含的光子数少,则产生光电效应时逸出的光电子数也减少;频率高的紫光光子能量大,对应逸出的光电子速度也大。

选(B )
(D )在康普顿效应中,一单色x 射线入射在石墨上,经散射后的散射x 射线的性质是:
(A)波长的增加值与散射角无关;
(B) 波长的增加值与散射物有关;
(C) 波长的增加值随散射角的增加而减小;
(D) 波长的增加值与入射波的波长无关。

解答:由散射公式:)cos 1(0θλ∆-=
c
m h ,知波长的增加值只与散射角有关,且随散射角增大而增加。

选(D )
(B )用频率为ν的紫外光照射某金属,测得光电子的动能为k E ,则该金属的截止频率0ν为: k k k k hE D hE C h E B h E A -+-+νννν)(;)(;)(;)( 解答:h
E E h E A h k k k -=∴+=+=νννν00,,选(B )。

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