量子物理B班习题课公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx

量子部分总结量子部分总结a.饱和光电流与入射光强度成正比。饱和光电流与入射光强度成正比。b.遏止电压遏止电压Uac.截止频率截止频率(红限频率红限频率):d.只要只要光电效应就可发生，不必时间累积。光电效应就可发生，不必时间累积。1.爱因斯坦爱因斯坦光子学说光子学说：光束可当作由微粒构成粒子光束可当作由微粒构成粒子流，这些粒子叫光子。流，这些粒子叫光子。爱因斯坦光电效应方程：爱因斯坦光电效应方程：一一.光电效应光电效应第第1页页第第1页页3.光波光波-粒二象性：粒二象性：光不但含有波动性，还含有粒子光不但含有波动性，还含有粒子性，这种双重性通过普朗克常数联系在一起。性，这种双重性通过普朗克常数联系在一起。a.光子光子能量：能量：b.光子动量：光子动量：c.光子光子质量：质量：2.光子论试验证实：光子论试验证实：密立根试验；密立根试验；康普顿效应康普顿效应二二.康普顿效应康普顿效应1.康普顿效应特点：散射光中有些波长与入射光波康普顿效应特点：散射光中有些波长与入射光波长长相同相同;有些波长比入射光波长有些波长比入射光波长长长(这种波长变长散这种波长变长散射叫康普顿散射射叫康普顿散射)，波长增量取决于散射角，波长增量取决于散射角,而与入而与入射光波长及散射物质无关。射光波长及散射物质无关。第第2页页第第2页页康普顿散射康普顿散射强度与散射物质相关强度与散射物质相关。原子量小。原子量小散射物质，康普顿散射强度较大，原子量大散散射物质，康普顿散射强度较大，原子量大散射物质，康普顿散射强度较小。射物质，康普顿散射强度较小。2.由系统能量守恒和动量守恒由系统能量守恒和动量守恒，导出康普顿散，导出康普顿散射波长增量公式射波长增量公式 应当用短波来进行康普顿散射试验应当用短波来进行康普顿散射试验(其中其中称为电子康普顿波长称为电子康普顿波长)第第3页页第第3页页玻尔半径玻尔半径3.氢原子能级氢原子能级氢原子基态能级氢原子基态能级2.氢原子轨道半径氢原子轨道半径1.玻尔理论三个玻尔理论三个基本假设基本假设:三三.玻尔氢原子理论玻尔氢原子理论1)定态能级假设：电子只能在特定轨道上运动定态能级假设：电子只能在特定轨道上运动且不辐射电磁波且不辐射电磁波,此时原子处于稳定状态此时原子处于稳定状态(定态定态);2）能级跃迁决定谱线频率假设能级跃迁决定谱线频率假设；3）轨道角动量量子化假设）轨道角动量量子化假设第第4页页第第4页页电离能概念电离能概念谱线波长谱线波长:注意统一到国际单位！注意统一到国际单位！654赖曼系赖曼系(紫外光区紫外光区)巴耳末系巴耳末系(可见光区可见光区)帕邢系帕邢系(红外光区红外光区)321连续区连续区赖曼系最短波长赖曼系最短波长赖曼系最长波长赖曼系最长波长第第5页页第第5页页四四.实物粒子波粒二象性实物粒子波粒二象性电子在电压电子在电压U加速下加速下若质子在电压若质子在电压U加速下加速下五五.不拟定关系不拟定关系x表示粒子在表示粒子在x方向上位置不拟定范围，方向上位置不拟定范围，px表表示粒子在示粒子在x方向上动量不拟定范围，该式表示方向上动量不拟定范围，该式表示:对于对于微观粒子，不也许微观粒子，不也许 同时用拟定同时用拟定坐标和拟定动量来坐标和拟定动量来描述。描述。第第6页页第第6页页1.低速运动质子和低速运动质子和a粒子，若它们德布罗意粒子，若它们德布罗意波长波长相同，则它们动量之比相同，则它们动量之比pp：pa=_;动能之动能之比比Ep：Ea=_ 4 11 1C2.用用强强度度为为I,波波长长为为l l X射射线线(伦伦琴琴射射线线)分分别别照照射射锂锂(Z=3)和和铁铁(Z=26),若若在在同同一一散散射射角角下下测测得得康康普普顿顿散散射射X射射线线波波长长分分别别为为l lLi和和l lFe(l lLi,l lFel l)，它们相应强度分别为它们相应强度分别为ILi和和IFe，则，则(A)l lLil lFe，ILiIFe(D)l lLiIFe3.光子波长为光子波长为l l，则其能量，则其能量=_；动量大小；动量大小=_；质量；质量=_第第7页页第第7页页4.用波长用波长l l0=1光子做康普顿试验光子做康普顿试验(1)散射角散射角f f90康普顿散射波长是多少？康普顿散射波长是多少？(2)反冲电子取得动能有多大？反冲电子取得动能有多大？(普朗克常量普朗克常量h=6.6310-34Js，电子静止质量，电子静止质量me=9.1110-31kg)结果：结果：（1）1.02410-10m（2）4.6610-17J5.在康普顿散射中在康普顿散射中,若反冲电子速度为光速若反冲电子速度为光速60,则则因散射使电子取得能量是其静止能量因散射使电子取得能量是其静止能量(A)2倍倍(B)1.5倍倍(C)0.5倍倍(D)0.25倍倍D6.在在康康普普顿顿效效应应试试验验中中，若若散散射射光光波波长长是是入入射射光光波波长长1.2倍倍，则则散散射射光光光光子子能能量量e e与与反反冲冲电电子子动动能能EK 之比之比e e/EK 为为(A)2.(B)3.(C)4.(D)5D第第8页页第第8页页7.如图所表示，一束动量为如图所表示，一束动量为p电子，通过缝宽为电子，通过缝宽为a狭缝在距离狭缝为狭缝在距离狭缝为R处放置一荧光屏，屏上衍射处放置一荧光屏，屏上衍射图样中央最大宽度图样中央最大宽度d 等于等于(A)2a2/R(B)2ha/p(C)2ha/(Rp).(D)2Rh/(ap)D8.在戴维孙在戴维孙革末电子衍射试验装置中，自热阴革末电子衍射试验装置中，自热阴极极K发射出电子束经发射出电子束经U=500V电势差加速后投射电势差加速后投射到晶体上到晶体上这电子束德布罗意波长这电子束德布罗意波长l l=_=_nm(电子质量电子质量me=9.1110-31kg，基本电荷，基本电荷e=1.6010-19C，普朗克常量，普朗克常量h=6.6310-34Js)0.0549第第9页页第第9页页9.光子波长为光子波长为l l=3000，假如拟定此波长准，假如拟定此波长准确度确度D Dl l/l l=10-6，试求此光子位置不拟定量，试求此光子位置不拟定量 思绪思绪:x0.048m48mm第第10页页第第10页页p/p6.2 结果：结果：10.同时测量能量为同时测量能量为1keV作一维运动电子位置与作一维运动电子位置与动量时，若位置不拟定值在动量时，若位置不拟定值在0.1nm(1nm=10-9m)内，则动量不拟定值百分比内，则动量不拟定值百分比p/p至少为何值？至少为何值？(电电子质量子质量me=9.1110-31kg，1eV=1.6010-19J,普朗克常量普朗克常量h=6.6310-34Js)11.假如两种不同质量粒子，其德布罗意波长相同，则这两种粒子 (A)动量相同 (B)能量相同 (C)速度相同 (D)动能相同 A第第11页页第第11页页12.电子显微镜中电子从静止开始通过电势差为电子显微镜中电子从静止开始通过电势差为U 静电场加速后，其德布罗意波长是静电场加速后，其德布罗意波长是0.4,则则U 约为约为D13.假如电子运动速度与光速能够比拟，则当假如电子运动速度与光速能够比拟，则当电子动能等于它静止能量电子动能等于它静止能量2倍时，其德布波长倍时，其德布波长为为(普朗克常量普朗克常量h=6.6310-34Js，电子静止质量，电子静止质量me=9.1110-31kg)(A)150V(B)330V(C)630V.(D)940V第第12页页第第12页页14.康普顿效应主要特点是康普顿效应主要特点是(A)散散射射光光波波长长均均比比入入射射光光波波长长短短，且且随随散散射射角角增大而减小，但与散射体性质无关增大而减小，但与散射体性质无关(B)散散射射光光波波长长均均与与入入射射光光波波长长相相同同，与与散散射射角角、散射体性质无关散射体性质无关(C)散散射射光光中中既既有有与与入入射射光光波波长长相相同同，也也有有比比入入射射光光波波长长长长和和比比入入射射光光波波长长短短.这这与与散散射射体体性性质质相相关关(D)散散射射光光中中有有些些波波长长比比入入射射光光波波长长长长，且且随随散散射射角角增增大大而而增增大大，有有些些散散射射光光波波长长与与入入射射光光波波长长相相同这都与散射体性质无关同这都与散射体性质无关D第第13页页第第13页页15.关于不拟定关系关于不拟定关系有下列几种理解：有下列几种理解：(1)粒子动量不也许拟定粒子动量不也许拟定(2)粒子坐标不也许拟定粒子坐标不也许拟定(3)粒子动量和坐标不也许同时准确地拟定粒子动量和坐标不也许同时准确地拟定(4)不不拟拟定定关关系系不不但但适适合合用用于于电电子子和和光光子子，也也适适合用于其它粒子合用于其它粒子.其中正确是：其中正确是：(A)(1)，(2).(B)(2)，(4).(C)(3)，(4).(D)(4)，(1).C16.波长波长l l=5000光沿光沿x轴正向传播，若光波长不轴正向传播，若光波长不拟定量拟定量DlDl=10-3，则利用不拟定关系式，则利用不拟定关系式可得光子可得光子x坐标不拟定量至少为坐标不拟定量至少为(A)25cm(B)50cm(C)250cm(D)500cmC第第14页页第第14页页