第十一、十二章 量子物理
基本要求
黑体辐射的实验规律不能从经典物理获得解释。普朗克提出了能量量子化假设，从而成功地解释了黑体辐射的实验规律，并导致了量力学的诞生和许多近代技术。
光电效应的实验规律无法用光的波动理论解释。爱因斯坦提出了光子假设。用爱因斯坦方程 hν= mv2/2 +w 解释了实验规律。
巴耳末得到的氢光谱实验规律和卢瑟福的原子模型促使玻尔提出了氢原子的玻尔理论，较好地解释了氢光谱规律。弗兰克---赫兹实验证实了能级的存在。
德布罗意提出了物质波假设，微观粒子具有波粒二象性，德布罗意波的波长λ=h/p,频率ν=E/h.戴维逊---革末的电子衍射实验证实了物质波的存在。
施特恩---盖拉赫实验证实电子有自旋。
德布罗意波是概率波。微观粒子状态用波函数Ψ描述，波函数的平方|Ψ|2表示粒子在某点于某时刻出现的概率密度。微观粒子状态的演化用薛定谔方程描述。
激光的产生与特性。
自测题：
一,填空题
1.氢原子处于基态轨道的速度约为,电子的德布罗意波长为______________.
2.波长为λ的光子的动量p = ______,能量ε=_________,能量
与动量的关系为___________质量m =_________.
3.绝对黑体在温度t=0oC时,最大单色辐出度对应的波长
λm=____________.
4.太阳单色辐出度对应的波长λm=540nm,若将太阳视为黑体,
则太阳的总辐出度为__________.
5.已知钨的红限波表为230nm,现用波长180nm的紫外光照射金属钨,从表面逸出的光电子的初动能为_________eV.
6.氢原子处于基态的能量为____________,处于主量子数为n
的激发态的能量为__________.
7.在锂表面,入射波长λ=310nm的单色光.为了停止光电子发
射需加遏止电压1.7V,则锂的逸 出功为_______eV.(2.3eV)
8.质量等于电子静止质量的光子波长为______________.
9.电子通过电压为_________伏的加速区,才能使德布罗意波长
为0.1nm.(150V)
10.一个离开质子相当远的电子以2eV的动能向质子运动,并被质子束缚成一个基态氢原子,在该过程中发射的光波的波长
为___________nm.
11.描写微观粒子运动状态的波函数为,则表示________________________________,
(dV表示点(x,y,z)处体积元)表示_______________________________________.
12.描写原子中电子状态的四个量子是____,______,______,
_______.它们分别表征_____,______,______,_______.
13.若氢原子中主量子数n=3,那么轨道角动可能取值为____________________;若角量子数l=2,则轨道角动量在磁场方向的投影的可能取值有______________________.
14.卢瑟福的α粒子散射实验证实了________________;弗兰克-赫兹实验证实了____________;康普顿效应证实了_____________________;施特恩-盖拉赫实验证实了___________________;
戴维逊-革末实验证实了_______________________.
二.计算题钡的逸出功为2.5eV,当波长为400nm的光入射在钡发射极上,要使光电子轨道限制在半径为0.2m的圆内,所需横向磁感应强度B为多少?(1.32×10-5T)
氢原子巴耳末系的最长波长和最短波长是多少?氢原子从主量子数n=5的能级跃迁到n=2的能级,能发射几种波长为多少的光?用能量12.6eV的电子轰击处于基态的氢原子,能激发到n等于多少的能级?能发射几条谱线?
求出能占据一个d支壳层的最多电子数,并写出这些电予的轨道磁量子数m和自旋磁量子数ms,
试列出银原子中电子按壳层的排布.
一维无限深势阱中粒子的定波函数为.试求:粒子在到之间被找到的概率,当(1)粒子处于基态时;(2)粒子处于n=2的状态时.a为势阱宽度.
