物理量子力学处理

物理量子力学处理第1页，课件共22页，创作于2023年2月定态薛定谔方程表示为：设方程的解采用分离变量法，(1)式分离成三个常微分方程第2页，课件共22页，创作于2023年2月二、方程求解中得出的重要结论：1.能量量子化：主量子数当n→∞时，能量连续决定原子的能级第3页，课件共22页，创作于2023年2月2.角动量量子化:3.角动量的空间量子化:称为副量子数或角量子数式中当时，角动量最小值磁矩角动量在外磁场方向上的分量称为磁量子数角动量在空间的取向只有种可能空间量子化第4页，课件共22页，创作于2023年2月例：第5页，课件共22页，创作于2023年2月对塞曼效应的解释：原子光谱在均匀磁场中发生分裂的现象叫塞曼效应。谱线是由l=1向l=0跃迁形成的。有磁场无磁场4.电子的自旋电子的自旋角动量的大小为只有一个值叫自旋量子数自旋角动量的量值只有一个是量子化的第6页，课件共22页，创作于2023年2月自旋角动量在外磁场方向上的分量是量子化的称自旋磁量子数5.施特恩－盖拉赫实验实验装置:SNAgPZ有磁场无磁场，只有两个取值：l=0第7页，课件共22页，创作于2023年2月决定电子绕核运动的角动量总结：氢原子的电子运动状态由四个量子数来确定(1)主量子数决定电子的能量(2)角量子数(3)磁量子数(4)自旋磁量子数决定电子自旋角动量在外磁场方向的分量决定电子角动量在外磁场方向的分量第8页，课件共22页，创作于2023年2月三、电子的空间几率分布氢原子核外电子的定态波函数为给出状态各点电子出现的几率密度给出状态在不同处的电子出现的几率密度

给出状态不同处的电子出现的几率密度给出状态不同处的电子出现的几率密度电子云第9页，课件共22页，创作于2023年2月不同n值，曲线均有一个极大值极大值出现在电子出现在玻尔半径附近的几率最大四、多电子原子系统分壳层符号壳层符号主量子数副量子数壳层第10页，课件共22页，创作于2023年2月1.泡利不相容原理也就是说，任何两个电子不可能有完全相同的四个量子数在一个原子中，不可能有两个或两个以上的电子具有完全相同的量子态。当n给定时，则：有个取值有个取值有两个取值在壳层上最多能容纳的电子数：K壳层：L壳层：第11页，课件共22页，创作于2023年2月2.能量最小原理原子系统处于正常状态时，每个电子趋向于占有最低能级能级高低以确定。越大能级越高在各分壳层填入电子的顺序第12页，课件共22页，创作于2023年2月量子力学习题课一、选择题C与金属性质有关。1、金属的光电效应的红限依赖于：（A）入射光的频率（B）入射光的强度（C）金属的逸出功（D）入射光的频率和金属的逸出功解：第13页，课件共22页，创作于2023年2月D光电效应过程：电子吸收光子，过程能量守恒。康普顿效应：为光子与电子弹性碰撞过程。过程满足能量守恒和动量守恒。2、光电效应和康普顿效应都含有电子与光子的相互作用过程，在下列几种理解中，正确的是：（A）两种效应中电子与光子两者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，而康普顿效应则相当于光子与电子的弹性碰撞过程。解：第14页，课件共22页，创作于2023年2月D①光电效应存在红限，产生光电效应；反之则不能产生。与金属性质有关。②③3、关于光电效应有下列说法：(1).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；(2).对同一金属如有光电子产生，则入射光的频率不同，光电子的最大初动能也不同；

(3).对同一金属由于入射光的波长不同，单位时间内产生的光电子数目不同；(4).对同一金属，若入射光频率不变而光强增加1倍，则饱和光电流也增加1倍。其中正确的是：（A）(1)、(2)、(3)（B）(2)、(3)、(4)（C）(2)、(3)（D）(2)、(4)解：第15页，课件共22页，创作于2023年2月4、用频率为ν1的单色光照射某种金属时，测得光电子的最大动能为EK1，用频率为ν2的单色光照射另一种金属时，测得光电子的最大动能为EK2，如果EK1

>EK2，那么：（A）ν1一定大于ν2（B）ν1一定小于ν2（C）ν1一定等于ν2（D）ν1可能大于也可能小于ν2解：D第16页，课件共22页，创作于2023年2月解：D5、用频率为的单色光照射某种金属时逸出光电子的最大动能为EK，若改用频率为

的单色光照射此种金属时，逸出光电子的最大动能为：第17页，课件共22页，创作于2023年2月解：C6、根据玻尔氢原子理论，氢原子中的电子在第一和第三轨道上运动时速度大小之比υ1/υ3为：第18页，课件共22页，创作于2023年2月解：一维无限深势阱

A

7、已知粒子在一维无限深势阱中运动，其波函数为：那么粒子在处出现的几率密度为：第19页，课件共22页，创作于2023年2月DC8、直接证实了电子自旋存在的最早实验之一是：（A）康普顿试验（B）卢瑟福试验（C）戴维逊－革末试验（D）斯特恩－盖拉赫试验9、氩（Z＝18）原子基态的电子组态是：答：答：第20页，课件共22页，创作于2023年2月10、测不准关系式表示在x方向上：（A）粒子位置不能确定；（B）粒子的动量不能确定；（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。答：

D11、若α粒子在磁感应强度为B

的均匀磁场中，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

解：

第21页，课件共22页，创作于2023年2月10、测不准关系式表示在x方向上：（A）粒子位置不能确定；（B）粒子的动