量子物理基礎(chǔ)復(fù)習(xí)課

1、普朗克能量子假說：能量子：2、光電效應(yīng)：愛因斯坦光電效應(yīng)方程：紅限頻率：3、康普頓效應(yīng)：遏止電壓與最大初動能的關(guān)系：4、光的波粒二象性：

5、玻爾氫原子理論三條基本假設(shè)——定態(tài)假設(shè)躍遷假設(shè)軌道角動量量子化假設(shè)氫原子的能級公式：6、德布羅意假設(shè)：德布羅意公式8、波函數(shù)的意義：

表示t

時刻，粒子在空間x處的單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率。即概率密度。1)歸一化條件：單值、有限、連續(xù)2)標(biāo)準(zhǔn)條件：9、隧道效應(yīng)

7、不確定關(guān)系：微觀粒子的位置和動量不能同時準(zhǔn)確地測定。10、四個量子數(shù):量子數(shù)名稱相關(guān)公式對狀態(tài)的限制量子數(shù)取值范圍主量子數(shù)n能量主要取決于nn=1,2.3…副量子數(shù)l決定軌道角動量的大??；能量與l有關(guān)。l=0,1,2,..n-1磁量子數(shù)ml決定軌道角動量在外磁場上的分量ml=0,±1..±l自旋磁量子數(shù)ms決定自旋角動量在外磁場上的分量ms=±（1/2）11、原子殼層結(jié)構(gòu)：泡利不相容原理；能量最小原理導(dǎo)體、絕緣體、半導(dǎo)體的能帶雜質(zhì)半導(dǎo)體p空四三受主滿頂n電四五施主導(dǎo)底空帶滿帶半導(dǎo)體空帶滿帶絕緣體滿帶空帶導(dǎo)帶空帶導(dǎo)帶導(dǎo)體激光的特點(diǎn):受激輻射和自發(fā)輻射的特點(diǎn)：激光器的組成：工作物質(zhì)、激勵能源、諧振腔1、高定向性。2、高單色性3、相干性好。4、高亮度。自發(fā)輻射的光波是非相干的。受激輻射的光波是相干光。產(chǎn)生激光的必要條件：工作物質(zhì)在激勵能源的激勵下實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。光學(xué)諧振腔的作用:1)產(chǎn)生并維持光振蕩，使光得到加強(qiáng)放大。2)提高激光的方向性。3)具有選頻作用，提高激光的單色性。1.已知某單色光照射到一金屬表面產(chǎn)生了光電效應(yīng)。若此金屬的逸出電勢差為U0（使電子從金屬逸出需作功e

U0),則此單色光的波長λ必須滿足：

A)λ≤hc/(eU0).B)λ≥hc/(eU0).C)λ≤eU0/(hc).D)λ≥eU0/(hc).習(xí)題：量子物理基礎(chǔ)---2.關(guān)于光電效應(yīng)有下列說法：(1)任何波長的可見光照射到任何金屬表面都能產(chǎn)生光電效應(yīng).(2)若入射光的頻率都大于一給定金屬的紅限,則該金屬分別受到不同頻率的光照射時,釋出的光電子的最大初動能也不同.(3)若入射光的頻率都大于一給定金屬的紅限,則該金屬分別受到不同頻率,但強(qiáng)度相等的光照射時,單位時間釋出的光電子數(shù)一定相等.(4)若入射光的頻率都大于一給定金屬的紅限,則當(dāng)入射光的頻率不變,而強(qiáng)度增大一倍時,該金屬的飽和光電流也增大一倍.其中正確的是[].(1),(2),(3).B.(2),(3),(4).C.(2),(3).D.(2),(4).解釋：3.用頻率為ν1

的單色光照射某金屬時,測得飽和電流為I1.用頻率為ν2

的單色光照射某金屬時,測得飽和電流為I2.若I1>I2,則[]A)ν1>ν2.B)ν1<ν2.C)ν1=ν2.D)不能

確定.3）光強(qiáng)光強(qiáng)同4）飽和光電流光強(qiáng)光強(qiáng)增大一倍飽和光電流增大一倍。4.以一定頻率的單色光照射到某金屬,測出其光電流的曲線如圖中紅實線所示,然后在光強(qiáng)度不變的條件下,增大光的頻率,測出其光電流的曲線如圖中的虛線所示.則滿足題意的圖是[]5.以一定頻率的單色光照射到某金屬,測出其光電流的曲線如圖中實線所示,然后保持頻率不變，增大光強(qiáng),測出其光電流的曲線如圖中的虛線所示.則滿足題意的圖是[]6.根據(jù)玻爾理論，氫原子在n=5軌道上的角動量與在第一激發(fā)態(tài)的軌道角動量之比為：[]A）5/2.B）5/3.C）5/4.D）5.7.若α粒子（電量為2e）在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B

的均勻磁場中沿半徑為R

的圓形軌道運(yùn)動，則α

粒子的德布羅意波長為[]。

A.h/(2eRB).B.h/(eRB).C.1/(2eRBh).D。1/(eRBh).8.要使處于基態(tài)的氫原子受激發(fā)后，能發(fā)射萊曼系的最長波長的譜線，至少應(yīng)向基態(tài)氫原子提供的能量是〔〕A)1.5eV.B)3.4eV.C)10.2eV.D)13.6eV.9.D）粒子位置和動量不能同時確定C）粒子位置和動量都不能確定B）粒子動量不能確定。A）粒子位置不能確定。表示在x方向上〔〕不確定關(guān)系式pxh3D·D10.康普頓散射中，當(dāng)出射光子與入射光子方向成夾角θ=時，光子的頻率減小得最多；當(dāng)θ=時，光子的頻率保持不變。11.氫原子基態(tài)電離能是eV.電離能為0.544

eV

的激發(fā)態(tài)氫原子，其電子處在n=的狀態(tài)上運(yùn)動。12.描述微觀粒子運(yùn)動的波函數(shù)為則ΨΨ*表示Ψ須滿足的條件是其歸一化條件是13.原子內(nèi)電子的量子態(tài)由n、l、ml、ms

表征。當(dāng)n、l、ml

一定時，不同的量子態(tài)數(shù)目為當(dāng)n、l

一定時，不同的量子態(tài)數(shù)目為當(dāng)n

一定時，不同的量子態(tài)數(shù)目為14.圖示被激發(fā)的氫原子躍遷到低能級時（圖中E1不是基態(tài)），可發(fā)出波長為λ1、

λ2

、λ3的輻射，其頻率ν1

、ν2

、ν3的關(guān)系式是三個波長的關(guān)系等式是15.已知?dú)湓庸庾V的某一線系的極限波長為

3647埃，其中有一譜線波長為6565埃，求與該波長相應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)能級的能量（R=1.097×107m

-1).16.α粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.025T

的均勻磁場中沿半徑為R=0.83cm

的圓形軌道運(yùn)動。（1）計算其德布羅意波長。（2）若使質(zhì)量m=0.1g

的小球以與α粒子相同的速率運(yùn)動，則其波長為多少？（mα=6.64×10-27

kg)17.已知某電子的德布羅意波長和光子的波長相同。（1）它們的動量大小是否相同？為什么？（2）它們的（總）能量是否相同？為什么？18.在X散射實驗中，若散射光波長是入射光波長的1.2倍，則入射光光子能量與散射光光子能量之比ε0/ε為

[]A)0.8B)1.2C)1.6D)2.0

19.當(dāng)大量氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)時，原子躍遷將發(fā)出：[]

A)一種波長的光。B)兩種波長的光。

C)三種波長的光。D)連續(xù)光譜。20.若有兩種不同質(zhì)量的粒子，其德布羅意波長相同，則這兩種粒子的[]A)動量相同。B)能量相同。C)速度相同。D)動能相同。22.

德布羅意的波函數(shù)與經(jīng)典波的波函數(shù)的本質(zhì)區(qū)別是：

23.1921年施特恩和蓋拉赫在實驗中發(fā)現(xiàn)，一束處于S態(tài)的原子射線，在非均勻磁場中，分裂為兩束。對于這種分裂，用電子軌道運(yùn)動的角動量空間取向量子化難于解釋，只能用來解釋。24.根據(jù)量子力學(xué)理論，氫原子中電子的動量矩在外磁場方向上的投影為，當(dāng)角量子數(shù)l=2時，Lz的可能取值為21.氫原子的L殼層中，電子可能具有的量子數(shù)（n,l,ml,mS)是[]A)(1,0,0,-1/2)B)(2,1,-1,1/2)C)(2,0,1,-1/2)D)(3,1,-1,1/2)

25.氫原子的部分能級躍遷示意如圖。在這些躍遷中，（1）從n=的能級躍遷到n=的能級時發(fā)射的光子波長最短。（2）從n=的能級躍遷到n=的能級時發(fā)射的光子的頻率最小。

26.粒子在一維矩形無限深勢阱中運(yùn)動，波函數(shù)為：

若粒子處于n=1的狀態(tài)，在0~(1/4)a區(qū)間發(fā)現(xiàn)粒子的概率是多少？

◆半導(dǎo)體——n（電）4（5）施主導(dǎo)底

p（空）4（3）受主滿頂

1.n型半導(dǎo)體中，雜質(zhì)原子所形成的局部能級稱為，在能帶結(jié)構(gòu)中應(yīng)處于中，而接近。

2.激發(fā)本征半導(dǎo)體中傳導(dǎo)電子的幾種方法有（1）熱激發(fā)，（2）光激發(fā)，（3）用三價元素?fù)诫s，（4）用五價元素?fù)诫s。對于純鍺和純硅這類本征半導(dǎo)體，在上述方法中能激發(fā)其傳導(dǎo)電子的只有[]A.(1)(2).B.(3)(4).C.(1)(2)(3).D.(1)(2)(4).3.與絕緣體比較，半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是[]A.導(dǎo)帶也是空帶。B.滿帶與導(dǎo)帶重合，

C.滿帶中總是有空穴，導(dǎo)帶中總是有電子。

D.禁帶寬度較窄。4.硫化鎘（CdS）晶體的禁帶寬度為2.42eV,要使這種晶體產(chǎn)生本征光導(dǎo)電，則入射到晶體上的光的波長不能大于[]A.650nm.B.628nm.C.550nm.D.514nm.

◆激光——1.世界上第一臺激光器是[]A)氦-氖激光器。B)氬離子激光器。

C)二氧化碳激光器。D)紅寶石激光器。2.激光全息照相技術(shù)主要利用激光的哪一種優(yōu)良特性？

A)亮度高。B)方向性好。C)相干性好。

D)抗電磁干擾能力強(qiáng)。[