大学物理(下)期末复习课2015详解.pptVIP

例：已知一粒子在宽度为a的一维无限深势阱中运动，其波函数为 （0 x a）。求：①归一化波函数；②粒子在空间分布的概率密度；③粒子出现的概率最大的各个位置。 * 12-16. 氢原子光谱的巴尔末线系中，有一光谱线的波长为434.0nm，试求：（1）与这一谱线相应的光子能量为多少电子伏特？（2）该谱线是氢原子由能级En跃迁到能级Ek产生的，n和k各为多少？（3）最高能级为E5的大量氢原子，最多可以发射几个线系，共几条谱线？请在氢原子能级图中表示出来，并说明波长最短的是哪一条谱线？ 解： （1） （2）对巴尔末系，有 由能级En跃迁到能级Ek 发射光子的能量 所发出的谱线，对应着图中最左侧的第一个箭头。 解得 （3）最多可发射4个线系，共10条谱线，如图。最短波长为 n ? 1 n ? 2 n ? 3 n ? 4 n ? 5 题12-16图 * 2. 四个量子数 1. 主量子数 n 2. 角量子数 l 对于某一确定的能级 n , l 可以取 0,1,2,...n-1 共 n 个量子数 （了解，不做计算要求） * 3. 磁量子数 ml 对于某一确定的 l 值，ml 可以取 0，?1，?2，...? l ，共 2l+1个数值 4.自旋磁量子数 ms （ms可以取 ） * 掌握量子力学下氢原子的四个量子数 的物理意义、相互关系及确定方法。多电子原子中，电子的排列遵循的两个原理为泡利不相容原理和能量最小原理。某一能级可容纳的最多电子数为2n2个。 * 例：氢原子，主量子数n＝4，求（1）角量子数的可能取值； （2）轨道角动量的最大值； （3）磁量子数的可能取值；（4）角动量在磁场方向的分量的最大值。 解： 例：在下列各组量子数的空格上，填上适当的数值，以便使它们可以描述原子中电子的状态： （１）n 2，l ____________，ml -1，ms -1/2； （２）n 2，l 0，ml ___________，ms -1/2； （３）n 2，l 1，ml 0，ms ____________。 l 1 ml 0 ms ±1/2 * 四、激光和固体的能带结构 1.掌握激光的产生条件和基本特点 1 . 激光的产生条件： 1 粒子数反转 2 光放大（光学谐振腔） 2 . 激光的基本特性： 1 方向性好 2 亮度高 3 单色性好 4 相干性好 2. 固体的能带结构 掌握导体、半导体、绝缘体的能带特征，重点把握掺杂半导体的能带特征，及p-n结伏安特性曲线；掌握禁带宽度与外加光子能量之间的关系。 （了解，不做计算要求） * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 8-13. 一个400匝密绕线圈的电感为8.0mH。计算当电流为50mA时，穿过线圈的磁通量。 解：根据电感定义 则穿过线圈的磁通量 8-16. 电流强度I 10A的电流，沿着自感系数L 0.2H的螺线管线圈流过。求螺线管的磁场能量Wm。 解：螺线管线圈的自感磁能 * 二、电磁场与电磁波 1. 位移电流（与传导电流有何不同？） A （ ） 2.涡旋磁场 （了解，不做计算要求） 3.电磁波 * 第九、十章 光学 一、光的干涉 1. 双缝干涉 相邻明 暗 纹的间距 * 2. 薄膜干涉 先确定薄膜，找到膜上、下表面的两反射光线，再计算光程差研究干涉条纹分布 劈尖：变化一个条纹的膜厚度变化为， 条纹间距 　　求条纹总数 迈克尔逊干涉仪： 增透膜、增反膜： * 由于光程差变化，中央亮条纹向上移动。 解： 例9.3：设双缝实验d 0.5mm，D 3.0m。若缝S1后贴一块折射率n 1.50，厚度e 0.01mm的透明薄膜，如图用波长500nm的平行单色光照射双缝，求中央明纹中心的位置xp 。 * 9-9. 将一滴油（n2 1.20）放在平玻璃片（n1 1.52）上，以波长? 600nm的黄光垂直照射，如图所示。求从边缘向中心数，第5个亮环处油层的厚度。 解：入射光线在油膜上、下两个表面反射时均存在半波损失，两反射光线的光程差 其明纹公式 边缘处e 0，是明环，因此从边缘向中心数，第5个明环对应的k 4，故 * 9-14. 在照相机镜头表面镀一层折射率为1.38的增透膜，使太阳光的中心波长550nm的透射光增强。已知镜头玻璃的折射率为1.52，问膜的厚度最薄是多少？ 解：入射光在增透膜上、下表面反射时均有半波损失，两反射光线的光程差 为使透射增强，必须使反射光满足干涉极小的条件 当 时膜层最薄，解得 * 二、光的衍射 1.单缝衍射 关键理解半波带法，其公式形式与干涉相反！ 区域均为