第64讲：习题课10量子力学习题课与结束语.docVIP

第64讲：习题课10——量子力学习题课与结束语 内容： 习题课 （50分钟） 总结和启示 （50分钟） 要求：掌握量子力学的基本原理 重点与难点： 波尔理论 不确定关系 薛定额方程 一、选择题 1．某核电站年发电量为100亿度，它等于36×1015J的能量，如果这是由核材料的全部静止能量转化产生的，则需要消耗的核材料的质量为 （A）0.4kg （B）0.8kg （C）12×107kg （D）(1/12) ×107kg [ ] 2．若用里德堡恒量R表示氢原子光谱的最短波长，则可以写成 （A）λmin=1/R（B）λmin=2/R（C）λmin=4/R（D）λmin=4/3R [ ] 3．不确定关系式△x·△Px≥h/2π表示在X方向上 （A）粒子位置不能确定 （B）粒子动量不能确定 （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 [ ] 4．直接证实了电子自旋存在的最早的实验之一是 （A）康普顿实验 （B）卢瑟福实验 （C）戴维孙—革末实验 （D）斯特恩—盖拉赫实验 [ ] 二、填空题 5．德布罗意波的波函数与经典波的波函数的本质区别是 。 德布罗意波是几率波，波函数不表示其实在物理量在空间的波动，其振幅没有实在的物理意义。 6．多电子原子中，电子的排列遵 原理和 原理。 泡利不相容，能量最小 7．波尔理论的内容为： （1） ； （2） ； （3） 。 定态假说：电子在原子中，可以在一些特定的圆轨道上运动，而不辐射电磁波，这时原子处于稳定状态（定态）并具有一定的能量。 跃迁假设：当原子从高能量的定态跃迁到低能量的定态，即电子从高能量Ei的轨道跃迁到低能量Ef的轨道上时，要发射能量为h? 的光子： 量子化条件：电子以速度v在半径为r的圆周上绕核运动时，只的电子角动量L等于h/(2? )的整数倍的那些轨道才是稳定的 8．在康普顿实验中，当出射光子与入射光子方向为夹角θ，当θ= 时，光子的频率减小的最多；当θ= 时，光子的频率保持不变。 1800，0 9．描述电子组态的四个量子数是（1） （2） （3） （4） 。 主量子数，角量子数，磁量子数，自旋量子数 三、计算题 10．设氢原子光谱的巴耳末系中第一条谱线（Hα）的波长为λα，第二条谱线(λβ)长为，证明帕邢系（由各高能态跃迁到主量子数为3的定态所发射的各谱线组成的谱线系）中的第一条谱线的波长为 λ=λαλβ/(λα-λβ) 四、简答题 11．Schrodinger方程解出的氢原子角动量量子化条件与Bohr理论的量子化条件有何区别？ 解：Schrodinger方程 l=0，1，2，… Bohr理论 n=1，2，3，… 结束语 ——总结和启示 从物理学特别是近代物理学的发展和研究中，可以归纳、总结出一些重要的观点，并得到很多启示。下面仅就科学和生产、理论和实验、相对和绝对、继承和创新四个方面的问题，结合本书讲到的内容，作一些归纳和小结。 1．科学和生产 物理学的发展从根本上说是由生产的需要和发展决定的，但物理学的发展反过来对生产的发展有巨大的推动作用。 自1667年经典力学的体系完成以后，到20世纪末，物理学有三次重大的突破，它们最终都导致了生产力的大飞跃。 (1)热学、热力学的研究(18世纪下半叶) 导致了蒸汽机的发明和广泛应用，被称为人类历史上的第一次工业革