山东理工大学 - --大学物理下练习册答案（15及以后）(7)

第十六章 量子力学

学号 姓名 专业、班级 课程班序号

一 选择题

[ C ]1. 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

[ A ]2．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?

[ D ]3. 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D2倍。 (B) 增大2D倍。 (C) 增大D倍。 (D) 不变。

[ A ]4. 已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为：

?(x)?13?xacos2a(?a?x?a)

那么粒子在x?5a6处出现的概率密度为

(A)1 (B)1 12aa (C)2a (D)1a

[ B ]5．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,m1l?0,ms?2 （B）n?3,l?1,m1l??1,ms??2 （C）n?1,l?2,m11l?1,ms?2 （D）n?1,l?0,ml?1,ms??2

[ D ]6．直接证实了电子自旋存在的最早的实验之一是

康普顿实验

卢瑟福实验

戴维孙-革末实验 施特恩-格拉赫实验

[ C ]7. 氢原子中处于2 p状态的电子，描述其量子态的四个量子数(n,l,ml,ms)可能取的值为

(A) (3, 2, 1,－

12) (B) (2, 0, 0, 12) (C) (2, 1,－1, －12) (D) (1, 0, 0, 12)

[ B ] 8. 在氢原子的L壳层中，电子可能具有的量子数(n,l,ml,ms)是

(A) (1, 0, 0, －

112) (B) (2, 1, －1, 2) (C) (2, 0, 1, －112) (D) (3, 1, －1,

2)

二 填空题

1．德布罗意波的波函数与经典波的波函数的本质区别是 德布罗意波是概率波，波函数不表示某实在物理量在空间的波动，其振幅无实在的物理意义。

2.设描述微观粒子运动的波函数为Ψ( r, t)，则ΨΨ*表示粒子在t时刻在（x,y,z）处出现的几率密度_ ；Ψ( r, t)须满足的条件是_单值、有限、连续__；其归一化条件是???|?|2dxdydz?1。

氢原子中电子从n=3的激发态被电离出去，需要的能量为__1.51___eV 。

已知氢原子的能级公式为E2n=(-13.6/n )eV，若氢原子处于第一激发态，则其电离能为

_3.4。

在氢原子光谱中，赖曼系(由各激发态跃迁到基态所发射的各谱线组成的谱线系)的最短波长的谱线所对应的光子能量为13.6eV；巴耳末系的最短波长的谱线所对应的光子的能量为_____3.4_____。

年施特恩和格拉赫在实验中发现：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__电子自旋的角动量的空间取向量子化_来解释。

7．原子内电子的量子态由n、l、ml及 ms四个量子数表征。当n、l、ml一定时，不同的量子态数目为____2___；当n、l一定时，不同的量子态数目为__2（2l+1）；当n一定时，不同的量子态

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数目为_____2n2_______________。

8. 根据泡利不相容原理，在主量子数n = 4的电子壳层上最多可能有的电子数为 32 个。

9. 根据量子力学理论，氢原子中电子的动量矩为L?l(l?1)?, 当主量子数n = 3时，电子动量

矩的可能取值为 0,2?,6? 。

三 计算题

1. 一粒子被限制在相距为l的两个不可穿透的壁之间。描写粒子状态的波函数为 ??cx(l?x),其中c为待定常量。求在0~13l区间发现该粒子的概率。

解：由归一化条件?l|20?|dx?1，

即

?l20c2x(l?x)2dx?1，

O1llx303可以解出c?l5， |?|2?3022l5x(l?x) 0~13l区间发现粒子的概率为P??l/33022170l5x(l?x)dx?81

若一粒子在一维势阱中运动，其波函数为 ψ(x)=

2a·sin?xa (0解：概率密度为

w(x)?|?(x)|2?2asin2?xa (0dwdx?0，即： 4??a?x?x2?2?xasinacosa?a2sina?0 所以x?0,aa

2,a。当x?2

时，发现粒子的概率最大，

w(a2)?2?2asin22?a

写出氩(Z=18)原子的电子组态。

解：根据泡利不相容原理和能量最小原理，氩原子的电子组态为

1s22s22p63s23p6

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第十七章 物理学与现代科学技术

学号 姓名 专业、班级 课程班序号

一 选择题

[ D ] 1. n型半导体中杂质原子所形成的局部能级(也称施主能级)，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

[ A ] 2. 下图是导体、半导体、绝缘体在热力学温度T = 0 K时的能带结构图。其中属于绝缘体的能带结构是

导带(空带) 导带(未满) 空 带 重合

导带(空带) 禁带

禁带

禁带 禁带

满 带 满 带 满 带 满 带 (1)

(2)

(3)

(4)

(A) (1) (B) (2) (C) (1)、(3) (D) (3) (E) (4)

[ D ]3. 硫化镉(CdS)晶体的禁带宽度为2.42eV, 要使这种晶体产生本征光电导，则入射到晶体上的光的波长不能大于(普朗克常量h =6.63×10-34J·s，基本电荷e = 1.6×10

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C)：

(A) 650nm (B) 628 nm (C) 550 nm (D) 514 nm

[ C ]4. 下述说法中，正确的是:

(A) 本征半导体是电子与空穴两种载流子同时参与导电，而杂质半导体(n或p型)只有一种载流子(电子或空穴)参与导电，所以, 本征半导体导电性能比杂质半导体好。

(B) n型半导体的导电性能优于p型半导体，因为n型半导体是负电子导电，p型半导体是正离子导电。

(C) n型半导体中杂质原子所形成的局部能级靠近导带的底部，使局部能级中多余的电子容易被激发跃迁到导带中去，大大提高了半导体导电性能。

(D) p型半导体的导电机构完全决定于满带中空穴的运动。

[ C ]5. 激光全息照相技术主要是利用激光的哪一种优良特性？ (A) 亮度性。 (B) 方向性好。

(C) 相干性好。 (D) 抗电磁干扰能力强。

[ C ] 6. 在激光器中利用光学谐振腔

(A) 可提高激光束的方向性，而不能提高激光束的单色性。 (B) 可提高激光束的单色性，而不能提高激光束的方向性。 (C) 可同时提高激光束的方向性和单色性。

(D) 既不能提高激光束的方向性也不能提高其单色性。

[ D ]7. 世界上第一台激光器是

氦—氖激光器。 二氧化碳激光器。 钕玻璃激光器。 红宝石激光器。 砷化镓结型激光器。

[ B ]8. 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：

前者是相干光，后者是非相干光。 前者是非相干光，后者是相干光 …… 此处隐藏：2189字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……