《结构化学》第一章习题
1001
首先提出能量量子化假定的科学家是:---------------------------( )
(A) Einstein (B) Bohr
(C) Schrodinger (D) Planck
1002
光波粒二象性的关系式为_______________________________________。
1003
德布罗意关系式为____________________;宏观物体的λ值比微观物体的λ值_______________。
1004
在电子衍射实验中,││2对一个电子来说,代表___________________。
1005
求德布罗意波长为0.1 nm的电子的动量和动能。
1006
波长λ=400 nm的光照射到金属铯上,计算金属铯所放出的光电子的速率。已知铯的临阈波长为600 nm。
1007
光电池阴极钾表面的功函数是2.26 eV。当波长为350 nm的光照到电池时,发射的电子最大速率是多少?
(1 eV=1.602×10-19J, 电子质量me=9.109×10-31 kg)
1008
计算电子在10 kV电压加速下运动的波长。
1009
任一自由的实物粒子,其波长为λ,今欲求其能量,须用下列哪个公式---------------( )
(A) (B)
(C) (D) A,B,C都可以
1010
对一个运动速率v<<c的自由粒子,有人作了如下推导 :
A B C D E
结果得出的结论。问错在何处? 说明理由。
1011
测不准关系是_____________________,它说明了_____________________。
1013
测不准原理的另一种形式为ΔE·Δt≥h/2π。当一个电子从高能级向低能级跃迁时,发射一个能量子h, 若激发态的寿命为10-9?s,试问的偏差是多少?由此引起谱线宽度是多少(单位cm-1)?
1014
“根据测不准原理,任一微观粒子的动量都不能精确测定,因而只能求其平均值”。对否?
1015
写出一个合格的波函数所应具有的条件。
1016
“波函数平方有物理意义, 但波函数本身是没有物理意义的”。对否. --------------( )
1017
一组正交、归一的波函数1, 2, 3,…。正交性的数学表达式为,归一性的表达式为。
1018
│ (x1, y1, z1, x2, y2, z2)│2代表______________________。
1020
任何波函数 (x, y, z, t)都能变量分离成 (x, y, z)与 (t)的乘积,对否? --------------------------- ( )
1021
下列哪些算符是线性算符---------------------------------------------------------------- ( )
(A) (B) (2 (C) 用常数乘 (D) (E) 积分
1022
下列算符哪些可以对易------------------------------------------------------------------- ( )
(A) 和 (B) 和 (C) x 和 (D) x 和
1023
下列函数中
(A) cos kx (B) e -bx (C) e-ikx (D)
(1) 哪些是的本征函数;--------------------------------------------------------------- ( )
(2) 哪些是的本征函数;------------------------------------------------------------- ( )
(3) 哪些是和的共同本征函数。----------------------------------------------- ( )
1024
在什么条件下, 下式成立?
( + ) ( - ) =2 - 2
1025
线性算符具有下列性质
(U + V) = U+V (cV) = cV
式中c为复函数, 下列算符中哪些是线性算符? ---------------------------------------( )
(A) U=λU, λ=常数
(B) U=U*
(C) U=U2
(D) U =
(E) U=1/U
1026
物理量xpy- ypx的量子力学算符在直角坐标系中的表达式是_____。
1027
某粒子的运动状态可用波函数(=Ne-ix来表示, 求其动量算符x的本征值。
1029
设体系处在状态=c1211+ c2210中, 角动量M2和Mz有无定值。其值为多少?若无,则求其平均值。
1030
试求动量算符x=的本征函数(不需归一化)。
1031
下列说法对否:”=cosx, px有确定值, p2x没有确定值,只有平均值。” ---------- ( )
1032
假定1和2是对应于能量E的简并态波函数,证明=c11+ c22同样也是对应于能量E的波函数。
1033
已知一维运动的薛定谔方程为:
+V(x)] =E
1和2是属于同一本征值的本征函数, 证明:
1-2=常数
1034
限制在一个平面中运动的两个质量分别为m1和m2的质点 , 用长为R的、没有质量的棒连接着, 构成一个刚性转子。
(1) 建立此转子的Schr?dinger方程, 并求能量的本征值和归一化的本征函数;
求该转子基态的角动量平均值。
已知角动量算符 =z=-i。
1035
对一个质量为m、围绕半径为R运行的粒子, 转动惯量I=mR2, 动能为M2/2I,
2= 。 Schr?dinger 方程=E变成= E。 解此方程, 并确定允许的能级。
1036
电子自旋存在的实验根据是:--------------------------------------------------------------- ( )
(A) 斯登--盖拉赫(Stern-Gerlach)实验
(B) 光电效应
(C) 红外光谱
(D) 光电子能谱
1037
在长l=1 nm的一维势箱中运动的He原子,其de Broglie波长的最大值是:------- ( )
(A) 0.5 nm (B) 1 nm (C) 1.5 nm (D) 2.0 nm (E) 2.5 nm
1038
在长l=1 nm 的一维势箱中运动的He原子, 其零点能约为:-------------------------- ( )
(A) 16.5×10-24?J (B) 9.5×10-7 J (C) 1.9×10-6 J
(D) 8.3×10-24?J (E) 1.75×10-50?J
1039
一个在一维势箱中运动的粒子,
(1) 其能量随着量子数n的增大:------------------------ ( )
(A) 越来越小 (B) 越来越大 (C) 不变
(2) 其能级差 En+1-En随着势箱长度的增大:-------------------( )
(A) 越来越小 (B) 越来越大 (C) 不变
1041
立方势箱中的粒子,具有E=的状态的量子数。 nx ny nz是--------- ( )
(A) 2 1 1 (B) 2 3 1 (C) 2 2 2 (D) 2 1 3
1042
处于状态 (x)=sin的 一维势箱中的粒子, 出现在x=处的概率为----------------------------------------------------------- ( )
(A) P= () = sin(·) = sin =
(B) P=[ ( )]2= (C) P= () =
(D) P=[ ( )]2=
(E) 题目提法不妥,所以以上四个答案都不对
1043
在一立方势箱中,的能级数和状态数分别是(势箱宽度为l, 粒子质量为m):-----------------------------------------------------------------( )
(A) 5,11 (B) 6,17 (C) 6,6 (D) 5,14 (E) 6,14
1044
一个在边长为a的立方势箱中的氦原子,动能为mv2=kT, 求对应于每个能量的 波函数中能量量子数n值的表达式。
1045
(1) 一电子处于长lx=2l,ly=l的二维势箱中运动,其轨道能量表示式为 =__________________________;
(2) 若以为单位,粗略画出最低五个能级,并标出对应的能量及量子数。
1046
质量为 m 的一个粒子在长为l的一维势箱中运动,
(1) 体系哈密顿算符的本征函数集为_______________________________ ;
(2) 体系的本征值谱为____________________, 最低能量为____________ ;
(3) 体系处于基态时, 粒子出现在0 ─ l/2间的概率为_______________ ;
(4) 势箱越长, 其电子从基态向激发态跃迁时吸收光谱波长__________ ;
(5) 若该粒子在长l、宽为2l的长方形势箱中运动, 则其本征函数集为____________,本征值谱为 _______________________________。
1047
质量为m的粒子被局限在边长为a的立方箱中运动。波函数211(x,y,z)= _________________________;当粒子处于状态211时,概率密度最大处坐标是_______________________;若体系的能量为, 其简并度是_______________。
1048
在边长为a的正方体箱中运动的粒子,其能级E=的简并度是_____,E'= 的简并度是______________。
1049
“一维势箱中的粒子,势箱长度 为l, 基态时粒子出现在x=l/2处的概率密度最小。” 是否正确 ?
1050
对于立方势箱中的粒子,考虑出的能量范围, 求在此范围内有几个能级? 在此范围内有多少个状态?
1051
一维线性谐振子的基态波函数是=Aexp[-Bx2],式中A为归一化常数,B=( ((k)1/2/h, 势能是V=kx2/2。将上式代入薛定谔方程求其能量E。
1052
分子CH2CHCHCHCHCHCHCH2中的(电子可视为在长为8Rc-c的一维势箱中运动的自由粒子。分子的最低激发能是多少?它从白色光中吸收什么颜色的光;它在白光中显示什么颜色? (已知 Rc-c=140 pm)
1053
被束缚在0<x<a区间运动的粒子,当处于基态时,出现在0.25a≤x≤0.7a 区间内的概率是多少?
1054
一个电子处于宽度为10-14 m的一维势箱中, 试求其最低能级。当一个电子处于一个大小为10-14 m的质子核内时, 求其静电势能。对比上述两个数据,能得到什么结论?
(已知电子质量me=9.109×10-31 kg, 4((0=1.113×10-10?J-1。C2。m, 电荷e=1.602×10-19?C)
1055
有人认为,中子是相距为10-13?cm的质子和电子依靠库仑力结合而成的。试用测不准关系判断该模型是否合理。
1056
作为近似, 苯可以视为边长为0.28 nm的二维方势阱, 若把苯中(电子看作在此二维势阱中运动的粒子, 试计算苯中成键电子从基态跃迁到第一激发态的波长。
1059
函数 (x)= 2sin - 3sin 是不是一维势箱中粒子的一种可能状态? 如果是, 其能量有没有确定值(本征值)? 如有, 其值是多少? 如果没有确定值, 其平均值是多少?
1060
在长为l的一维势箱中运动的粒子, 处于量子数为n的状态, 求:
(1) 在箱的左端1/4区域内找到粒子的概率;
(2) n为何值时, 上述概率最大?
(3) 当n→∞时, 此概率的极限是多少?
(4) (3)中说明了什么?
1061
状态111(x,y,z)= sin sin sin 概率密度最大处的坐标是什么? 状态321(x,y,z)概率密度最大处的坐标又是什么?
1062
函数(x)= sin + 2sin是否是一维势箱中的一个可能状态? 试讨论其能量值。
1063
根据驻波的条件, 导出一维势箱中粒子的能量。
1064
求下列体系基态的多重性(2S+1)。
(1) 二维方势箱中的9个电子;
(2) lx=2a, ly=a 二维势箱中的10个电子;
(3) 三维方势箱中的11个电子 。
1065
试计算长度为a的一维势箱中的粒子从n=2跃迁到n=3的能级时, 德布罗意长的变化。
1066
在长度为100 pm的一维势箱中有一个电子, 问其从基态跃迁到第一激发态吸收的辐射波长是多少?在同样情况下13粒子吸收的波长是多少?
(已知me=9.109×10-31 kg , m(=6.68×10-27?kg)
1067
试问一个处于二维势箱中的粒子第四个能级的简并度为多少?
1068
(1) 写出一维简谐振子的薛定谔方程;
(2) 处于最低能量状态的简谐振子的波函数是
0= ()1/4 exp[-2x2/2]
此处,=(4(2k(/h2)1/4,试计算振子处在它的最低能级时的能量。
(3) 波函数在x取什么值时有最大值? 计算最大值处2的数值。
1069
假定一个电子在长度为300 pm的一维势阱中运动的基态能量为 4?eV。作为近似把氢原子的电子看作是在一个边长为100 pm 的立方箱中运动。估计氢原子基态电子能量。
1070
一个质量为m的自由粒子, 被局限在x=-a/2到x=a/2之间的直线上运动,求其相应的波函数和能量(在-a/2≤x≤a/2范围内,V=0)。
1071
已知一维势箱的长度为0.1 nm, 求:
(1) n=1时箱中电子的de Broglie波长;
(2) 电子从n=2向n=1跃迁时辐射电磁波的波长 ;
(3) n=3时箱中电子的动能。
1072
(1) 写出一维势箱中粒子的能量表示式;
(2) 由上述能量表示式出发, 求出px2的本征值谱(写出过程);
(3) 写出一维势箱中运动粒子的波函数 。
(4) 由上述波函数求力学量px的平均值、 px2的本征值谱。
1073
在0-a间运动的一维势箱中粒子,证明它在a/4≤x≤a/2区域内出现的概率
P= [ 1 + ]。 当n→∞时, 概率P怎样变?
1074
设一维势箱的长度为l, 求处在n=2状态下的粒子, 出现在左端1/3箱内的概率。
1075
双原子分子的振动, 可近似看作是质量为(= 的一维谐振子, 其势能为V=kx2/2, 它的薛定谔方程是_____________________________。
1076
试证明一维势箱中粒子的波函数n= sin()不是动量算符x的本征函数。
另外, 一维箱中粒子的能量算符是否可以与动量算符交换?
1077
试证明三维势箱中粒子的平均位置为(a/2, b/2, c/2)。
1077
试证明三维势箱中粒子的平均位置为(a/2, b/2, c/2)。
1079
以=exp[-x2]为变分函数, 式中为变分参数, 试用变分法求一维谐振子的基态能量和波函数。
已知
1080
1927年戴维逊和革未的电子衍射实验证明了实物粒子也具有波动性。欲使电子射线产生的衍射环纹与Cu的K线(波长为154 pm的单色X射线)产生的衍射环纹相同, 电子的能量应为___________________J。
1081
把苯分子看成边长为350 pm的二维四方势箱, 将6个(电子分配到最低可进入的能级, 计算能使电子上升到第一激发态的辐射的波长, 把此结果和HMO法得到的值加以比较((实验值为-75×103?J·mol-1)。
1082
写出一个被束缚在半径为a的圆周上运动的、质量为m的粒子的薛定谔方程,求其解。
1083
一个以 1.5×106?m·s-1速率运动的电子,其相应的波长是多少?(电子质量为 9.1×10-31 kg)
1084
微观体系的零点能是指____________________的能量。
1085
若用波函数来定义电子云,则电子云即为___________________。
1086
和 i 哪个是自轭算符----------------------------------- ( )
1087
电子的运动状态是不是一定要用量子力学来描述?--------------- ( )
1088
测不准关系式是判别经典力学是否适用的标准,对吗?---------------( )
1089
求函数 f=对算符 i 的本征值。
1090
若电子在半径为r的圆周上运动,圆的周长必须等于电子波半波长的整数倍。
(1)若将苯分子视为一个半径为r的圆,请给出苯分子中π电子运动所表现的波长;
(2) 试证明在(轨道上运动的电子的动能 :
Ek= (n为量子数)
(3)当n=0时被认为是能量最低的(轨道,设分子内(电子的势能只与r有关(此时所有C原子上电子波的振辐及符号皆相同),试说明6个(电子分别填充在哪些轨道上
(4)试求苯分子的最低紫外吸收光谱的波长
(5)联苯分子 的最低能量吸收和苯分子相比,如何变化?为什么?
1091
一个100 W 的钠蒸气灯发射波长为590?nm的黄光,计算每秒钟所发射的光子数目。
1092
一个在一维势箱中运动的电子,其最低跃迁频率是 2.0×1014?s-1,求一维势箱的长度。
1093
一电子在长为600?pm的一维势箱中由能级n=5跃迁到n=4,所发射光子的波长是多少?
1094
求证: x是否是算符(- +x2)的本征函数?若是,本征值是多少?
1095
求波函数=所描述的粒子的动量平均值,运动区域为-∞≤x≤∞。
1096
求波函数=cos kx所描述的粒子的动量平均值,运动区间为-∞≤x≤∞。
1097
将原子轨道=归一化。
已知
1098
用透射电子显微镜摄取某化合物的选区电子衍射图,加速电压为200?kV,计算电子加速后运动时的波长。
1099
金属锌的临阈频率为8.065×1014?s-1,用波长为300?nm的紫外光照射锌板,计算该锌板发射出的光电子的最大速率。
1100
已经适应黑暗的人眼感觉510nm的光的绝对阈值在眼角膜表面处为11003.5×10-17J。它对应的光子数是:( )
(A) 9×104 (B) 90
(C) 270 (D) 27×108
1101 关于光电效应,下列叙述正确的是:(可多选) ( )
(A)光电流大小与入射光子能量成正比
(B)光电流大小与入射光子频率成正比
(C)光电流大小与入射光强度成正比
(D)入射光子能量越大,则光电子的动能越大
1102 提出实物粒子也有波粒二象性的科学家是:( )
(A) de Br?glie (B) A.?Einstein
(C) W. ?Heisenberg (D) E. ?Schr?dinger
1103 计算下列各种情况下的de Br?glie波长。
(1) 在电子显微镜中,被加速到1000?kV的电子;
(2) 在300K时,从核反应堆发射的热中子(取平均能量为kT/2)
(3) 以速率为1.0?m·s-1运动的氩原子(摩尔质量39.948?g·mol-1)
(4) 以速率为10-10?m·s-1运动的质量为1g的蜗牛。
(1eV=1.60×10-19J, k=1.38×10-23?J·K-1)
1104 计算能量为100?eV的光子、自由电子、质量为300g小球的波长。
(1eV=1.60×10-19?J, me=9.109×10-31?kg)
1105 钠D线(波长为589.0?nm和589.6?nm)和60Co的(射线(能量分别为1.17?MeV和1.34?MeV)的光子质量各为多少?
1106 已知Ni的功函数为5.0?eV。
(1)计算Ni的临阈频率和波长;
(2)波长为400?nm的紫外光能否使金属Ni产生光电效应?
1107 已知K的功函数是2.2?eV,
(1)计算K的临阈频率和波长;
(2)波长为400nm的紫外光能否使金属K产生光电效应?
(3)若能产生光电效应,计算发射电子的最大动能。
1108 微粒在间隔为1eV的二能级之间跃迁所产生的光谱线的波数应为:( )
(A) 4032?cm-1 (B) 8065?cm-1
(C) 16130?cm-1 (D) 2016?cm-1
(1eV=1.602×10-19J)
1109 欲使中子的德布罗意波长达到154?pm,则它们的动能和动量各应是多少?
1110 计算下列粒子的德布罗意波长,并说明这些粒子是否能被观察到波动性。
(1)弹丸的质量为10?g, 直径为1?cm ,运动速率为106?m·s-1
(2)电子质量为9.10×10-28?g,直径为2.80×10-13?cm,运动速率为106?m·s-1
(3)氢原子质量为1.6×10-24?g,直径约为7×10-9?cm,运动速率为103?m·s-1,若加速到106?m·s-1,结果如何?
1111 金属钠的逸出功为2.3eV,波长为589.0?nm的黄光能否从金属钠上打出电子?在金属钠上发生光电效应的临阈频率是多少?临阈波长是多少?
1112 试计算具有下列波长的光子能量和动量:
(1)0.1m(微波) (2)500?nm(可见光) (3)20(m(红外线)
(4)500?pm(X射线) (5)300?nm(紫外光)
1113 计算氦原子在其平均速率运动的德布罗意波长,温度分别为300K,1K和10-6K。
1114 普朗克常数是自然界的一个基本常数,它的数值是:( )
(A) 6.02×10-23尔格 (B) 6.625×10-30尔格·秒
(C) 6.626×10-34焦耳·秒 (D) 1.38×10-16尔格·秒
1116 首先提出微观粒子的运动满足测不准原理的科学家是:( ) (A) 薛定谔 (B) 狄拉克
(C) 海森堡 (D) 波恩
1117 根据测不准关系,说明束缚在0到a范围内活动的一维势箱粒子的零点能效应。
1118 下列哪几点是属于量子力学的基本假设(多重选择):( )
(A)电子自旋(保里原理)
(B)微观粒子运动的可测量的物理量可用线性厄米算符表征
(C)描写微观粒子运动的波函数必须是正交归一化的
(D)微观体系的力学量总是测不准的,所以满足测不准原理
1119 描述微观粒子体系运动的薛定谔方程是:( )
(A) 由经典的驻波方程推得
(B) 由光的电磁波方程推得
(C) 由经典的弦振动方程导出
(D) 量子力学的一个基本假设
1120 自旋相同的两个电子在空间同一点出现的概率为_________。
1121 试求=((2/()1/4exp(-(2x2/2)在(等于什么值时是线性谐振子的本征函数,其本征值是多少?
1122 对于一个在特定的一维箱中的电子,观察到的最低跃迁频率为4.0×1014?s-1,求箱子的长度。
1123 氢分子在一维势箱中运动,势箱长度l=100?nm,计算量子数为n时的de Broglie波长以及n=1和n=2时氢分子在箱中49?nm到51?nm之间出现的概率,确定这两个状态的节面数、节面位置和概率密度最大处的位置。
1124 求解一维势箱中粒子的薛定谔方程
(x)=E(x)
1125
质量为m的粒子在边长为l的立方势箱中运动,计算其第四个能级和第六个能级的能量和简并度。
1126 在 共轭体系中将(电子运动
简化为一维势箱模型,势
箱长度约为1.30nm,估算(电子跃迁时所吸收的波长,并与实验值510nm比较。
维生素A的结构如下:
它在332?nm处有一强吸收峰,也是长波方向第一个峰,试估算一维势箱的长度l。
一维势箱中一粒子的波函数n(x)=(2/l)1/2sin(n(x/l)是下列哪些算符的本征函数,并求出相应的本征值。
(A) (B) (C) (D)=
1127
维生素A的结构如下:
它在332?nm处有一强吸收峰,也是长波方向第一个峰,试估算一维势箱的长度l。
1128
一维势箱中一粒子的波函数n(x)=(2/l)1/2sin(n(x/l)是下列哪些算符的本征函数,并求出相应的本征值。
(A) (B) (C) (D)=
1129 试证明实函数(2 (()=(1/()1/2cos2(和(2’(()=(2/()1/2sin2(cos(都是(方程
[ + 4] ( (()=0 的解。
1130 证明函数x+iy,x-iy和z都是角动量算符的本征函数,相应的本征值是多少?
1131 波函数具有节面正是微粒运动的波动性的表现。若把一维势箱粒子的运动看作是在直线上的驻波,请由驻波条件导出一维箱中粒子的能级公式,并解释为什么波函数的节面愈多其对应的能级愈高。
1132 设氢分子振动振幅为1×10-9?cm,速率为103?m·s-1,转动范围约1×10-8?cm,其动量约为振动的1/10左右,试由测不准关系估计分子的振动和转动能量是否量子化。
1133 ①丁二烯 和②维生素A分别为无色和橘黄色,如何用自由电子模型定性解释。
① ②
已知丁二烯碳碳键长为1.35×10-10?nm(平均值),维生素A中共轭体系的总长度为1.05?nm(实验值)。
1134 电子具有波动性,为什么电子显像管中电子却能正确地进行扫描? (假设显像管中电子的加速电压为1000?V)
1135 照射到1m2地球表面的太阳光子数很少超过每小时1mol,如果吸收光的波长(=400?nm,试问太阳能发电机每小时每平方米从太阳获得最大能量是多少?如转化率为20%,试问对一个1000?MW的电站需要多大的采光面积?
1136 根据测不准关系,试说明具有动能为50?eV的电子通过周期为10-6?m的光栅能否产生衍射现象?
1137 CO2激光器给出一功率为1kW、波长为10.6(m的红外光束,它每秒发射的光子是多少?若输出的光子全被1dm3水所吸收,它将水温从 20°C升高到沸点需多少时间?
1138 欲使电子射线与中子束产生的衍射环纹与Cu K(线(波长154?pm的单色X射线)产生的衍射环纹相同,电子与中子的动能应各为多少?
1139 氯化钠晶体中有一些负离子空穴,每个空穴束缚一个电子,可将这些电子看成是束缚于边长为0.1?nm的方箱中。试计算室温下被这些电子吸收的电磁波的最大波长,并指出它在什么样的电磁波范围。
1140 已知有2n个碳原子相互共轭的直链共轭烯烃的(分子轨道能量可近似用一维势阱的能级公式表示为
Ek= k=1,2,…,2n
其中,m是电子质量,r是相邻碳原子之间的距离,k是能级序号。试证明它的电子光谱第一吸收带(即电子基态到第一激发态的激发跃迁)波长(与n成线性关系。假定一个粒子在台阶式势阱中运动,势阱宽度为l,而此台阶位于l/2~l之间,
1142 0和1是线性谐振子的基态和第一激发态正交归一化的能量本征函数,令A0(x)+B1(x)是某瞬时振子波函数,A,B是实数,证明波函数的平均值一般不为零。A和B取何值时,x的平均值最大和最小。
1144 (1) 计算动能为1eV的电子穿透高度为2?eV、宽度为1nm的势垒的概率;
(2) 此种电子克服1eV势垒的经典概率为5×10-12,比较两种概率可得出什么结论?
1146 已知算符具有下列形式:
(1) (2) +x
试求2算符的具体表达式。
1147 已知是厄米算符,试证明-<a>也是厄米算符(式中,<a>是a的平均值,为实数)。
1149 证明同一个厄米算符的、属于不同本征值的本征函数相互正交。
1150 证明厄米算符的本征值是实数。
1151 试证明本征函数的线性组合不一定是原算符的本征函数,并讨论在什么条下才能是原算符的本征函数。
1152 设=∑cnn,其中n是算符属于本征值qn的本征函数,证明:
<q>=∑|cn|2 qn
1153 设i是的本征函数,相应的本征值为qi,试证明(i是算符属于本征值qin的本征函数。
1154 下列算符是否可以对易:
(1) 和 (2) 和
(3) =· 和 (4) 和
1155 已知和是厄米算符,证明(+)和2也是厄米算符。
1156 若和为两个线性算符,已知-=1,证明:
-=n
1157 对于立方箱中的粒子,考虑E < 15h2/(8ml2)的能量范围。
(1)在此范围内有多少个态?
(2)在此范围内有多少个能级?
1158 为了研究原子或分子的电离能,常用激发态He原子发射的波长为58.4?nm的光子:
He(1s12p1)─→He(1s2)
(1)计算58.4?nm光的频率(单位:cm-1);
(2)光子的能量以eV为单位是多少?以J为单位是多少?
(3)氩原子的电离能是15.759?eV,用58.4?nm波长的光子打在氩原子上,逸出电子的动能是多大?
1159 由测不准关系((E=h/2( ,求线宽为:(1)0.1cm-1, (2)1cm-1, (3)100?MHz的态的寿命。
1160 链型共轭分子CH2CHCHCHCHCHCHCH2在长波方向460?nm处出现第一个强吸收峰,试按一维势箱模型估算该分子的长度。
1161 说明下列各函数是,2, z三个算符中哪个的本征函数?
2pz, 2px 和2p1
1162 “波函数本身是连续的,由它推求的体系力学量也是连续的。”是否正确,为什么?
1163
一子弹运动速率为300 m·s-1,假设其位置的不确定度为4.4×10-31 m ,速率不确定度为0.01%×300 m·s-1 ,根据测不准关系式,求该子弹的质量。
1164
一维势箱中运动的一个粒子,其波函数为,a为势箱的长度,试问当粒子处于n=1或n=2的状态时,在0 ~a/4区间发现粒子的概率是否一样大,若不一样,n取几时更大一些,请通过计算说明。
1165
是否是算符的本征函数,若是,本征值是多少?
1166
对在边长为L的三维立方箱中的11个电子,请画出其基态电子排布图,并指出多重态数目。
1167
对在二维方势箱中的9个电子,画出其基态电子排布图。
1168
下列休克尔分子轨道中哪个是归一化的?若不是归一化的,请给出归一化系数。(原子轨道是已归一化的)
1169
将在三维空间中运动的粒子的波函数归一化。
积分公式
1170
将在区间[-a,a]运动的粒子的波函数(K为常数)归一化。
1171
将描述在三维空间运动的粒子的波函数归一化。
积分公式
1172
运动在区间(-∞, ∞)的粒子,处于状态,求动量Px的平均值。
1173
一运动在区间(-∞, ∞)的粒子,处于波函数所描述的状态,求动量Px的平均值。
1174
求由波函数所描述的、在区间(-∞, ∞)运动的粒子动量Px 的平均值。
1175
将描述在一球面上运动的粒子(刚性转子)的波函数归一化 。
1176
将描述在一球面上运动的粒子(刚性转子)的波函数归一化 。
1177
将被束缚在一球面上运动的粒子(刚性转子)的波函数归一化 。
1178
写出动量Px的算符。
1179
证明:宇称算符的本征函数非奇即偶。
1180
考虑以下体系:
(a)一个自由电子;
(b)在一维势箱中的8个电子。
哪个体系具有单基态?哪个体系具有多重基态?多重性如何?
1181
边长为L=84 pm的一维势箱中的6个电子,计算其基态总能量。
1182
用波长2.790×105 pm和2.450×105 pm的光照射金属表面,当光电流被降到0时,电位值分别为0.66 V和1.26 V,试计算Planck常数。
1183
若氢原子处于所描述的状态,求其能量平均值。(已知:及都是归一化的,平均值用R表示。)
1184
指出下列论述是哪个科学家的功绩:
(1)证明了光具有波粒二象性;
(2)提出了实物微粒具有波粒二象性;
(3)提出了微观粒子受测不准关系的限制;
(4)提出了实物微粒的运动规律-Schrodinger方程;
(5)提出实物微粒波是物质波、概率波。
1185
是否是算符的本征函数,若是,本征值是多少?
1186
长链分子中的电子可视为一维箱中粒子,设分子长为1nm,求下列两能级间的能量差。
⑴n1=3,n2=2;
⑵n1=4,n2=3。
1187
有一粒子在边长为a的一维势箱中运动。
(1)计算当n=2时,粒子出现在0≤x≤a/4区域中的概率;
(2)根据一维势箱的图,说明0≤x≤a/4区域中的概率。
1188
一个电子处于Lx=3l,Ly=l的二维势箱中运动,计算其轨道能量(以h2/72ml2为单位),并画出最低的三个能级及所对应的量子数。
1189
在边长为a的一维势箱中运动的粒子,当n=3时,粒子出现在0≤x≤a/3区域中的几率是多少?(根据一维势箱中运动的粒子的概率密度图)
1190
氢原子处于波函数所描述的状态,角动量M2为多少?角动量在z方向分量Mz有无确定值?若无,平均值是多少?若有,是多少?
1191
设LiH分子的最高占据轨道为,若电子出现在二个原子轨道上的概率比为9:1,问各为何值?(已知为归一化的波函数,且)
1192
一质量为m的粒子在区间[a,b]上运动,求该粒子处于归一化波函数所描述的运动状态时能量的平均值。
1193
质量为0.05 kg的子弹,运动速率为300 m·s-1,假设其位置的不确定度为4.4×10-31 m,试计算速率的不确定度为原来运动速率的百分数。
1194
证明描述在一球面上运动的粒子(刚性转子)的波函数是在三维空间中运动的自由粒子(势能V=0)的薛定谔方程的解,并求其能量和角动量。
已知。
1195
一维箱中的粒子处于第一激发态,若将箱长分成等长的三段,求粒子出现在各段的概率。
1196
一维箱中的粒子,当处于n=1,2,3状态时,出现在区间0≤x≤a/3内的几率各是多少?
1197
一维箱中的粒子,当处于n=1,2,3状态时,出现在区间a/3≤x≤2a/3内的几率各是多少?
1198
一粒子在长为a的一维箱中运动,若将a分成等长的三段,求粒子处于基态时出现在各段的概率。
1199
验证描述在一球面上运动的粒子(刚性转子)的波函数是角动量平方算符的本征函数,并求粒子处于该状态时角动量的大小。
已知。
1200
证明描述在一球面上运动的粒子(刚性转子)的波函数是三维空间中运动的自由粒子(势能V=0)的薛定谔方程的解,并求粒子的能量。
已知。
1201
证明描述在一球面上运动的粒子(刚性转子)的波函数是在三维空间中运动的自由粒子(势能V=0)的薛定谔方程的解,并求粒子的能量。
已知。
1202
证明波函数是角动量平方的本征函数,并求粒子的角动量。已知角动量平方算符。
1203
一质量为m的粒子在区间[a,b]上运动,求其处于状态(注意,未归一化)时坐标x的平均值。
1204
下列函数中
⑴sinxcosx ⑵cos2x ⑶sin2x-cos2x
哪些是d/dx的本征函数,本征值是多少,哪些是d2/dx2的本征函数,本征值是多少?
1205
函数sinxcosx,sin2x,中哪些是d2/dx2的本征函数,本征值是多少?
1206
直链共轭多烯
中,π电子可视为在一维势箱中运动的粒子,实际测得π电子由最高填充能级向最低空能级跃迁时吸收光谱波长为30.16×104 pm,试求该一维势箱的长度。
1207
下列哪些函数是算符d/dx的本征函数,本征值是多少?
⑴eikx ⑵k ⑶kx ⑷lnx
1208
证明是算符的本征函数,并求其本征值。
1209
电子在长度为a的一维势箱中运动,当电子从跃迁到的状态,其德布罗意波长的变化是多少?
1210
一质量为m的粒子,在长为a的一维箱中运动,若将箱长均匀分成三段,当该粒子处于第二激发态时,粒子出现在各段的概率之比为多少?
1211
若氢原子基态到第一激发态跃迁时,吸收光的波数为8.22×104 cm-1,求跃迁时所需能量。
1212
一质量为m的粒子,在长为a的一维势箱中运动,根据其几率密度分布图,当粒子处于时(),出现在a/8≤x≤3a/8内的概率是多少?
1213
根据一维势箱中粒子的概率密度分布图,指出在0≤x≤a区间运动的粒子处于n=5, 状态时,出现在0.13a≤x≤0.33a内的概率。
1214
设粒子位置的不确定度等于其德布罗意波长,则此粒子的速率的不确定度与粒子运动速率的关系如何。
1215
计算德布罗意波长为70.8 pm的电子所具有的动能。
1216
证明在三维空间中运动的粒子,当处于本征态时,角动量大小具有确定值,并求角动量。
已知角动量平方算符。
1217
证明描述在一球面上运动的粒子(刚性转子)的波函数是在三维空间中运动的自由粒子(势能V=0)的薛定谔方程的解,并求其能量。
已知。
1218
一质量为m的粒子,在区间[a,b]运动,处于状态,试将归一化。
1219
计算波长为6.626的光子和自由电子的能量比。
1220
已知一函数f(x)=2e2x,问它是否是的本征函数?相应的本征值是多少?
1221
计算德布罗意波长为70.8 pm的电子所具有的动量。
1222
写出联系实物微粒波动性和粒子性的关系式。