《普通物理學(xué)》自測題11答案

自測題11一、選擇題1．（D） 由愛因斯坦方程，得：，即，由題意得，所以，。2．（D） 設(shè)波長為400nm的光為照射光1，300nm的光為照射光2，由公式及愛因斯坦光電效應(yīng)方程，其中可得：，，所以得到遏制電壓將增大1.035V。3．（D） 由公式，可知，光電子的最大初動能與金屬材料本身以及入射光的頻率有關(guān)，所以不變；由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可見離開金屬表面后的最大動能與照射光光強(qiáng)無關(guān)，所以也不變。4．（D）因為，，所以：5．（B） 由康普頓實驗結(jié)果可知：（1）散射光中除了和原波長相同的譜線外還有的譜線。（2）波長的改變量隨散射角的增大而增大。（3）對于不同元素的散射物質(zhì)，在同一散射角下，波長的改變量相同。波長為的散射光強(qiáng)度隨散射物原子序數(shù)的增加而減小。所以選擇（B）選項。6．（A） 可以得出，所以原子從基態(tài)躍遷至第二激發(fā)態(tài)，所以若從能量為-0.85eV的狀態(tài)躍遷至第二激發(fā)態(tài)，所發(fā)射的光子能量為。7．（A） 由德布羅意公式可見兩粒子德布羅意波長相同，則其動量相同。8．（A） 選項給出不同波列長度的4個波列，這是某時刻的波形圖?？梢钥闯鲞@四個波列在方向上的坐標(biāo)不確定量是是不同的。由測不準(zhǔn)關(guān)系，可知，選項（A）的位置不確定量最大，因而其動量的確定程度最高。9．（B） 四個量子數(shù)：（1）主量子數(shù)n=0,1,2,…,決定原子中電子的能量。（2）角量子數(shù)l=0,1,2,…,（n-1）,決定電子繞核運(yùn)動角動量的大小。（3）磁量子數(shù)，決定電子繞核運(yùn)動角動量在外磁場中的方向和大小。（4）自旋磁量子數(shù)，決定電子自旋角動量在外磁場中的方向和大小。由以上四點取值方法可以判斷選擇（B）選項。10．（C） 根據(jù)泡利不相容原理得出主殼層最多容納電子數(shù)為，支殼層最多容納電子數(shù)為；根據(jù)能量最小原理得原子系統(tǒng)處于正常態(tài)時，每個電子趨向于可能的最低能級。 氬原子（Z=18），n=1的K殼層，最多容納2個電子，都在s支層上，以電子組態(tài)表示，n=2的L層，最多容納8個電子，其中l(wèi)=0的電子有兩個，以表示，l=1的電子數(shù)有6個，以表示，n=3的M層，最多容納18個電子，則剩下的8個電子均在此層，其中l(wèi)=0的電子有2個，以表示，l=1的電子數(shù)有6個，以表示，所以氬原子基態(tài)的電子組態(tài)是。二、填空題1．粒子在時刻在處出現(xiàn)的概率密度；單值、有限、連續(xù)；。2．1，2，3，…（正整數(shù)）；原子系統(tǒng)的能量。 主量子數(shù)取值n=0,1,2,…,決定原子中電子的能量。3．；0；量子力學(xué)4．1；0；或。 四個量子數(shù)及其取值：（1）主量子數(shù)n=0,1,2,…,決定原子中電子的能量。（2）角量子數(shù)l=0,1,2,…,（n-1）,決定電子繞核運(yùn)動角動量的大小。（3）磁量子數(shù)，決定電子繞核運(yùn)動角動量在外磁場中的方向和大小。（4）自旋磁量子數(shù)，決定電子自旋角動量在外磁場中的方向和大小。5．0，，，，。 磁量子數(shù)，當(dāng)l=2時，，所以。6．泡利不相容；能量最小。三、計算題1．解：①②由①式得代入②式得2．解：由于發(fā)出的光線僅有三條譜線，按：n=3，k=2得一條譜線n=3，k=1得一條譜線n=2，k=1得一條譜線可見氫原子吸收外來光子后，處于n=3的激發(fā)態(tài)，以上3條譜線中，頻率最大的一條是：這也就是外來光的頻率。3．解：（1）（2）由于此譜線是巴爾末線系，其又因（）故（3）可發(fā)射4個線系，共有10條譜線，如題11.3.1解圖所示。波長最短的是賴曼系中由n=5躍遷到n=1的譜線。題11.3.1解圖4．解：若電子的動能是它的靜止能量的兩倍，則得由相對論公式有解得德布羅意波長為5．解：先求粒子的位置概率密度求最大位置：當(dāng)時，有最大值。 在范圍內(nèi)可得故6．解：1的電子，其動量為根據(jù)測不準(zhǔn)關(guān)系式得故（若測不準(zhǔn)關(guān)系式寫成，則或，則，均可視為正確。）7．解：的概率為8．解：從題設(shè)