第十五章 量子物理基础参考答案(改)

昆明理工大学物理习题册答案

量子物理基础参考答案

一、选择题参考答案：

1. D；2. D；3. D；4. C；5. D；6. C；7. C；8. A；9. A；10. D；11. D；12. C；13. C；14. A；15. D；16. E；

17. C；18. C；19. B；20.B A；21. D；22. C；23. B；24. B；25. A；26. C；27. D；28. A；29. A；30. D；31.

C；32. B；33. C；34. C；35. C；36. D；37. C；38. D；39. A；40.D

二、填空题参考答案：

1、6.63 10

2、 ，

3、5 10，2 14 26J，2.21 10 34kg m s 1

V，7.14 105m s 1 4、1.45

hvhv cos Pcos 5、cc

6、 sin212

sin2 2

2

7、2，0

8、定态，（角动量）量子化，跃迁

9、（1）4 , 1 （2）4 ,3

10、10 ,3

11、13.6 , 3.4

12、9

13、1:1, 4:1

14、h

2emeU12

10 15、1.45 10

16、1.33 10m, 6.63 10 29m ， 不能

23 2417、6.63 10

18、

昆明理工大学物理习题册答案

19、（1）粒子在

*t时刻在 x,y,z 处出现的概率密度；（2）单值、有限、连续；（3）2 V dV

20、不变 dxdydz 1

22n x2n x2sinsindx 21、， 0aaaa

三、计算题参考答案：

1、分析 光子的能量、动量和质量与波长的关系为

hcEhEhE p m 2 c cc

nm, 20nm, 0.001nm时，分别有 解： 利用上面的公式，当 1500

E 1.33 10 19J, 9.97 10 19J, 1.99 10 13J

p 4.43 10 28kg m/s, 3.31 10 26kg m/s, 6.63 10 22kg m/s

m 1.48 10 36kg,1.10 10 34kg,2.21 10 30kg

2、解： 由光电效应方程可得

h WUa 1.45V e

vmax 2eUa 7.14 105m/s m

3、解： 康普顿散射公式得散射光的波长为

0 2h sin2 0 2 Csin2 m0c22

其中 C 2.43 10 12 m，则当 30 , 60 , 90 时，代入上式得波长分别为

0.0053nm,0.0062nm,0.0074nm

昆明理工大学物理习题册答案

4、解： 氢原子从基态nf 1激发到ni 3的能级需要的能量为

ΔE E3 E1 12.1eV

对应于从ni 3的激发态跃迁到基态nf 1的三条谱线的光子能量和频率分别为 ni 3 nf 1: E 12.1eV 2.92 1015Hz

1 4.56 1014Hz

2 2.46 10Hz15ni 3 n 2 nf 1: E1 1.89eV E2 10.2eV

5、解： 经电场加速后，电子的动量为

p 2meU

根据德布罗意关系，有

h 1.23 10 11m P

6、解： 一维无限深阱中概率密度函数（定态）为

2n x12n x (x) (x) *(x) sin2 (1 cos) aaaa

2k 12n x 1时，即x a时，发现粒子的概率最大．当n 时，趋近于经典结果．当cos 2na

7、解：分析 在一维无限深井区间[x1,x2]发现粒子的概率为

P (x) *(x)dx x1x2

在区间[0,

3a

4

03a]发现粒子的概率为 43a40P (x) *(x)dx 2 xsin2dx 0.909 aa