大学物理《近代篇·量子物理》复习题与答案

1、大学物理近代篇量子物理复习题与答案1. .黑体辐射，光电效应及康普顿效应皆突出表明黑体辐射，光电效应及康普顿效应皆突出表明了光的了光的（A）波动性）波动性; ; （B）粒子性）粒子性; ;（C）单色性）单色性 ; ; （D）片振性）片振性. . 2. .已知某金属中电子的逸出功为已知某金属中电子的逸出功为 eU0，当用一，当用一种单色光照射该金属表面时，可产生光电效种单色光照射该金属表面时，可产生光电效应，则该光的波长应满足：应，则该光的波长应满足： （C）（A）（D）（B） 3. .康普顿效应说明在光和微观粒子的相互作用康普顿效应说明在光和微观粒子的相互作用过程中，以下定律严格适用过程中，以

2、下定律严格适用: : （A）动量守恒、动能守恒；）动量守恒、动能守恒；（B）牛顿定律、动能定律；）牛顿定律、动能定律；（C）动能守恒、机械能守恒；）动能守恒、机械能守恒； （D）动量守恒、能量守恒。）动量守恒、能量守恒。 4. .某金属的光电效应中，所发射的光电子的初某金属的光电效应中，所发射的光电子的初动能动能 Ek 随入射光频率随入射光频率n 的变化关系如图所示的变化关系如图所示，由图可知逸出功，由图可知逸出功 W 和普朗克常数和普朗克常数 h 为：为：(A)A=OQ；h=OR; ;(B)A=OR; ; h=PQ; ;(C)A=OP; ; h=OP/OQ ; ;(D)A=QS; ; h=Q

3、S/OS . . 5. .用频率为用频率为n 1 的单色光照射某种金属时，测的单色光照射某种金属时，测的光电子的最大动能为的光电子的最大动能为 Ek1；用频率为；用频率为n 2 的的单色光照射另一种金属时，测的光电子的单色光照射另一种金属时，测的光电子的最大动能为最大动能为 Ek2，若，若 Ek1 Ek2 则：则：（A） n 1 一定大于一定大于 n 2 ； （B） n 1 一定小于一定小于 n 2 ； （C） n 1 一定等于一定等于 n 2 ； （D） n 1 可能大于也可能小于可能大于也可能小于 n 2 . . 6. .两个相同的物体两个相同的物体 A、B，温度相同，若，温度相同，若A

4、的的温度低于其环境温度，而温度低于其环境温度，而 B 高于其环境温度，高于其环境温度，则则 A、B 在在 单位时间内辐射的能量满足单位时间内辐射的能量满足: : （D）不能确定。）不能确定。（C）（B）（A）7. .氢原子的赖曼系是原子由激发态跃迁至基态氢原子的赖曼系是原子由激发态跃迁至基态而发射的谱线系，为使处于基态的氢原子发射而发射的谱线系，为使处于基态的氢原子发射此线系中最大波长的谱线，则向该原子提供的此线系中最大波长的谱线，则向该原子提供的能量至少应是：能量至少应是：(A) 1.5eV; ; (B) 3.4eV; ; (C) 10.2eV; ; (D) 13.6eV. . 8. .用玻

5、尔氢原子理论判断，氢原子巴尔末系用玻尔氢原子理论判断，氢原子巴尔末系（向第（向第 1 激发态跃迁而发射的谱线系）中最激发态跃迁而发射的谱线系）中最小波长与最大波长之比为：小波长与最大波长之比为： (A) 5/9; ; (B) 4/9; ; (C) 7/9; ; (D) 2/9. . 9. .某可见光波长为某可见光波长为 500nm , ,若电子的德布罗若电子的德布罗依波长为该值时，其非相对论动能为依波长为该值时，其非相对论动能为: :(D)(B)(C)(A) 10. .已知在一维无限深矩形势阱中，粒子的已知在一维无限深矩形势阱中，粒子的波函数为波函数为; ; 则粒子在则粒子在 x =5 a/6

6、 处出现的几率密度为处出现的几率密度为: : (A) 1/2a; (B) 1/a; (C)(D)11. .如图，一束动量为如图，一束动量为 P 的电子，通过宽为的电子，通过宽为 a 的狭缝，在距狭缝的狭缝，在距狭缝 R 处放置一荧光屏，屏上衍处放置一荧光屏，屏上衍射图样中央最大宽度射图样中央最大宽度 d 等于等于: :(A) 2a2 / R;(B) 2ha / p;(C) 2ha / RP;(D) 2Rh / aP.oxdaR 12. .已知光子的波长已知光子的波长 l = 300nm ; ;测量此波长的测量此波长的不确定量不确定量 Dl =3.010-4 nm , ,则该光子的位置则该光子的

7、位置不确定量为不确定量为: : (D) 0.38m(C) 0.048m;(B) 30nm (A) 300nm 量子物理选择题答案:BADCDCCAAADB13. .若氢原子的运动速率等于它在若氢原子的运动速率等于它在 300K 时的时的方均根速率，试求其波长。另有一个质量方均根速率，试求其波长。另有一个质量 m=1.00 g，速率，速率 v=1.00 cms-1 的小球的小球 , ,其波其波长又为多少？长又为多少？ k =1.3810-23 J K-1氢原氢原子质量子质量 mH=1.6710-27 kg. 解：解：氢原子的速率氢原子的速率对于小球对于小球14. .可将星体视作绝对黑体，利用维恩

8、位移定可将星体视作绝对黑体，利用维恩位移定律测星体表面温度，现测的太阳律测星体表面温度，现测的太阳lm=0.55 mm ；北极星；北极星 lm=0.35 mm ; ;天狼星天狼星 lm=0.29 mm； 试求各星体的表面温度。试求各星体的表面温度。( 取取 b=2.910-3 mm )15. .用波长用波长 l = =410 nm 的单色光照射某金属表的单色光照射某金属表面，若产生的光电子的最大动能面，若产生的光电子的最大动能Ek= =1.00eV，试求能使该金属发生光电效应的入射光的，试求能使该金属发生光电效应的入射光的最大波长是多少？最大波长是多少？16. .某点光原的功率为某点光原的功率

9、为 P，发出的单色光波长，发出的单色光波长为为 l ，在距该光源为，在距该光源为 d 的曲面上单位时间内接的曲面上单位时间内接收的光子数收的光子数 N 为多少？为多少？单位面积上接收功率单位面积上接收功率 e 为多少为多少？若？若l = = 663.0 nm 则光子的质量则光子的质量 m 是是多少？多少？17 . .证明题：证明题： 半径为半径为 R 的某恒星和地球相距为的某恒星和地球相距为 D (DR)。若表面温度为。若表面温度为 T 的恒星单位时间的恒星单位时间辐射到地球单位面积上的能量为辐射到地球单位面积上的能量为 e 。 视恒视恒星为绝对黑体，试证：星为绝对黑体，试证：18. .已知康普顿效应中入射已知康普顿效应中入射 X 射线的波射线的波长长 l = =0.70nm ，散射线与入射线相垂直，是求，散射线与入射线相垂直，是求反冲电子的动能反冲电子的动能 Ek；反冲电子的运动方向偏离；反冲电子的运动方向偏离入射入射 X 射线的夹角射线的夹角 q 。P PP Pqv vmP PP Pqv vm19.已知质量为已知质量为 m 的一维粒子的波函数为：的一维粒子的波函数为：（1）写出基态和第）写出基态和第 4 激发态的能量；激发态的能量；能级为能级为（2）计算在）计算在 n(x,t) 上，测和所得结果；上，测和所得结果；（3）写出粒子的几率密度分布函数