光量习题课B精编.pptx

18-22 光学、量子物理习题课光学、量子物理习题课光源和光谱光源和光谱原子的发光模型原子的发光模型原子光波列原子光波列普通光源发光特点普通光源发光特点光波列的频谱宽度光波列的频谱宽度第第1818章主要内容章主要内容 相干叠加相干叠加干涉相长（明）干涉相长（明）干涉相消（暗）干涉相消（暗）平行等间距的明暗相间直条纹平行等间距的明暗相间直条纹 双缝（型）干涉双缝（型）干涉有些情况要考虑有些情况要考虑半波损失？半波损失？光程差：光程差：薄膜干涉薄膜干涉等倾干涉条纹等倾干涉条纹等厚干涉条纹等厚干涉条纹劈尖干涉劈尖干涉牛顿环牛顿环内疏外密的圆条纹内疏外密的圆条纹内疏外密的圆条纹内疏外密的圆条纹平行于劈尖的等间距直条纹平行于劈尖的等间距直条纹中央级次高，边缘级次中央级次高，边缘级次半径越大，级次越高半径越大，级次越高干涉条件干涉条件+几何结构决定几何结构决定干涉条纹形状。干涉条纹形状。?迈克尔逊干涉仪迈克尔逊干涉仪 相干长度相干长度1.结构结构2.原理原理补偿板补偿板半透半反膜半透半反膜 单缝的夫琅和费衍射单缝的夫琅和费衍射菲涅耳半波带法菲涅耳半波带法asinq q=kl l暗纹：暗纹：中央明纹（主极大）中央明纹（主极大）角宽度角宽度 光栅光栅 多缝干涉多缝干涉主极大主极大(k=0,1,2,)光栅暗纹光栅暗纹（极小）：（极小）：（m=1,2,m kN）两相邻的主极大之间有两相邻的主极大之间有N-1)条条暗纹暗纹，有，有(N-2)条条次极大次极大。第第1919章主要内容章主要内容 衍射对双缝、多缝干涉的影响衍射对双缝、多缝干涉的影响多缝衍射多缝衍射衍射因子衍射因子干涉因子干涉因子主极大主极大缺级现象缺级现象缝宽缝宽 a缝间距缝间距 d主极大位置分布主极大位置分布主极大光强分布的包络线主极大光强分布的包络线光栅的分辨本领光栅的分辨本领asinq q=kl l缺级缺级 圆孔衍射圆孔衍射光学仪器最小分辨角光学仪器最小分辨角光学仪器分辨本领光学仪器分辨本领布喇格方程：布喇格方程：X射线的衍射射线的衍射第第2020章主要内容章主要内容五种偏振态五种偏振态线偏振光线偏振光椭圆偏振光椭圆偏振光自然光自然光部分偏振光部分偏振光圆偏振光圆偏振光偏振光偏振光 偏振片偏振片 马吕斯定律马吕斯定律由反射和折射获得偏振光由反射和折射获得偏振光布儒斯特定律布儒斯特定律当自然光以布儒斯特角当自然光以布儒斯特角 ib 入射到两不同介质的分界入射到两不同介质的分界面时，其面时，其反射光为线偏振光反射光为线偏振光，光振动，光振动垂直于入射面垂直于入射面,折射光仍为部分偏振光折射光仍为部分偏振光.黑体辐射的两个实验定律黑体辐射的两个实验定律普朗克的能量子假说普朗克的能量子假说普朗克公式普朗克公式普朗克公式普朗克公式 热辐射热辐射 基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律第第2121章主要内容章主要内容光电效应光电效应爱因斯坦光量子假设爱因斯坦光量子假设爱因斯坦光量子假设爱因斯坦光量子假设 光的波粒二象性光的波粒二象性康普顿散射康普顿散射反冲电子的动能反冲电子的动能 氢原子光谱氢原子光谱 Bohr理论理论 巴尔末系巴尔末系:m=m=2 2，可见光可见光可见光可见光德布罗意物质波假设德布罗意物质波假设物质波的实验验证物质波的实验验证第第2222章主要内容章主要内容戴维逊戴维逊革末实验革末实验波函数及统计解释波函数及统计解释粒子的几率密度、几率、粒子数：粒子的几率密度、几率、粒子数：波函数应满足的条件：波函数应满足的条件：单值、有限、连续、归一化单值、有限、连续、归一化不确定度关系不确定度关系 薛定谔方程薛定谔方程定态薛定谔方程定态薛定谔方程 薛定谔方程的应用薛定谔方程的应用一维无限深势阱中的粒子一维无限深势阱中的粒子定态波函数为定态波函数为:一维散射问题一维散射问题隧道效应隧道效应 氢原子量子理论氢原子量子理论氢原子中的电子运动状态由四个量子数决定：氢原子中的电子运动状态由四个量子数决定：主量子数主量子数n：n=1,2,3,轨道角量子数轨道角量子数l：l=0,1,2,(n-1)轨道磁量子数轨道磁量子数ml：ml=0,1,2,l 自旋磁量子数自旋磁量子数ms：ms=1/2（n,l,ml,ms）塞曼（塞曼（Zeeman）效应效应证明证明轨道轨道角动量的空间量子化角动量的空间量子化 电子的自旋电子的自旋自旋角动量自旋角动量自旋量子数自旋量子数(ms 称为称为自旋磁量子数自旋磁量子数)斯特恩盖拉赫实验斯特恩盖拉赫实验1、单色平行光垂直照射在薄膜上，经上下两表面反、单色平行光垂直照射在薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，如图所示，若薄膜的厚度为射的两束光发生干涉，如图所示，若薄膜的厚度为e，且且n1n2n3，l l1 1为入射光在为入射光在n1中的波长，则两束反射中的波长，则两束反射光的光程差为：光的光程差为：(A)2n2e (B)2n2 e l l1 1/(2n1)(C)2n2e n1l l1/2 (D)2n2 e n2l l1/2C2、如图，如图，S1、S2是两个相干光源，它们到是两个相干光源，它们到P点的距点的距离分别为离分别为r1和和r2路径路径S1P垂直穿过一块厚度为垂直穿过一块厚度为t1，折，折射率为射率为n1的介质板，路径的介质板，路径S2P垂直穿过厚度为垂直穿过厚度为t2，折，折射率为射率为n2的另一介质板，其余部分可看作真空，这的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于两条路径的光程差等于 (A)(B)(C)(D)B8、在迈克耳孙干涉仪的一支光路中，放入一片折射、在迈克耳孙干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为率为n的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波长变量为一个波长l l则薄膜的厚度是，则薄膜的厚度是 (A)l l/2 (B)l l/(2n)(C)l l/n (D)l l/2/2(n-1)D 14、若在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜、若在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜M移动移动0.620 mm过程中，观察到干涉条纹移动了过程中，观察到干涉条纹移动了2300条，则所条，则所用光波的波长为用光波的波长为_nm(1 nm=10-9 m)539.1 26、在如图所示的瑞利干涉仪中，、在如图所示的瑞利干涉仪中，T1、T2是两个长度是两个长度都是都是l的气室，波长为的气室，波长为l l的单色光的缝光源的单色光的缝光源S放在透镜放在透镜L1的前焦面上，在双缝的前焦面上，在双缝S1和和S2处形成两个同相位的相干光处形成两个同相位的相干光源，用目镜源，用目镜E观察透镜观察透镜L2焦平面焦平面C上的干涉条纹当两上的干涉条纹当两气室均为真空时，观察到一组干涉条纹在向气室气室均为真空时，观察到一组干涉条纹在向气室T2中充入一定量的某种气体的过程中，观察到干涉条纹中充入一定量的某种气体的过程中，观察到干涉条纹移动了移动了M条试求出该气体的折射率条试求出该气体的折射率n(用已知量用已知量M，l l和和l表示出来表示出来)3、在双缝干涉实验中，两条缝的宽度原来是相等的在双缝干涉实验中，两条缝的宽度原来是相等的若其中一缝的宽度略变窄若其中一缝的宽度略变窄(缝中心位置不变缝中心位置不变)则，则 (A)干涉条纹的间距变宽干涉条纹的间距变宽 (B)干涉条纹的间距变窄干涉条纹的间距变窄 (C)干涉条纹的间距不变，但原极小处的强度不干涉条纹的间距不变，但原极小处的强度不再为零再为零 (D)不再发生干涉现象不再发生干涉现象 C9、在如图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，若将在如图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，若将单缝沿透镜光轴方向向透镜平移，则屏幕上的衍射条单缝沿透镜光轴方向向透镜平移，则屏幕上的衍射条纹纹 (A)间距变大间距变大 (B)间距变小间距变小 (C)不发生变化不发生变化 (D)间距不变，但明暗条纹的位置交替变化间距不变，但明暗条纹的位置交替变化 C11、在双缝衍射实验中，若保持双缝双缝衍射实验中，若保持双缝S1和和S2的中心之的中心之间的距离间的距离d不变，而把两条缝的宽度不变，而把两条缝的宽度a略微加宽，则略微加宽，则(A)单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目变少纹数目变少(B)单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目变多条纹数目变多(C)单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目不变条纹数目不变(D)单缝衍射的中央主极大变窄，其中所包含的干涉单缝衍射的中央主极大变窄，其中所包含的干涉条纹数目变少条纹数目变少(E)单缝衍射的中央主极大变窄，其中所包含的干涉单缝衍射的中央主极大变窄，其中所包含的干涉条纹数目变多条纹数目变多D4、在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则在接色光垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则在接触点触点P处形成的圆斑为处形成的圆斑为 (A)全明全明(B)全暗全暗(C)右半部明，左半部暗右半部明，左半部暗(D)右半部暗，左半部明右半部暗，左半部明 D5、一束波长为一束波长为l l的单色光由空气垂直入射到折射的单色光由空气垂直入射到折射率为率为n的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使反射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为反射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为 (A)l l/4 (B)l l/(4n)(C)l l/2 (D)l l/(2n)6、若把牛顿环装置若把牛顿环装置(都是用折射率为都是用折射率为1.52的玻璃制成的玻璃制成的的)由空气搬入折射率为由空气搬入折射率为1.33的水中，则干涉条纹的水中，则干涉条纹(A)中心暗斑变成亮斑中心暗斑变成亮斑 (B)变疏变疏 (C)变密变密 (D)间距不变间距不变BC例、在牛顿环实验中，在平凸透镜的凸面与平板玻例、在牛顿环实验中，在平凸透镜的凸面与平板玻璃之间是空气时，第璃之间是空气时，第K级明条纹的半径为级明条纹的半径为r0，在平，在平凸透镜的凸面与平板玻璃之间充以某种液体时，第凸透镜的凸面与平板玻璃之间充以某种液体时，第K级明条纹的半径变为级明条纹的半径变为r，由此可知该液体的折射率，由此可知该液体的折射率n为：为：（A）（B）（C）（D）（E）（F）F例、右图为一干涉膨胀仪示意图，上下两平行玻璃例、右图为一干涉膨胀仪示意图，上下两平行玻璃板用一对热膨胀系数极小的石英柱支撑着，被测样板用一对热膨胀系数极小的石英柱支撑着，被测样品品W在两玻璃板之间，样品上表面与玻璃板下表面在两玻璃板之间，样品上表面与玻璃板下表面间形成一空气劈尖，在以波长为的单色光照射下，间形成一空气劈尖，在以波长为的单色光照射下，可以看到平行的等厚干涉条纹。当可以看到平行的等厚干涉条纹。当W受热膨胀时，受热膨胀时，条纹将条纹将 （A）条纹变密，向右靠拢）条纹变密，向右靠拢 （B）条纹变疏，向左展开）条纹变疏，向左展开 （C）条纹疏密不变，向右平移）条纹疏密不变，向右平移 （D）条纹疏密不变，向左平移）条纹疏密不变，向左平移D7、用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为l l的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分处对应的部分（A）凸起，且高度为）凸起，且高度为l l/4（B）凸起，且高度为凸起，且高度为l l/2/2（C）凹陷，且深度为凹陷，且深度为l l/2/2（D）凹陷，且深度为凹陷，且深度为l l/4/4C例、在用单色光观测等倾干涉的实验中，当平行薄膜例、在用单色光观测等倾干涉的实验中，当平行薄膜厚度厚度e 增厚过程中观测到的圆环形干涉条纹增厚过程中观测到的圆环形干涉条纹 (a)收缩、变密收缩、变密 (b)收缩、变疏收缩、变疏 (c)收缩、疏密不变收缩、疏密不变 (d)扩展、变密扩展、变密 (e)扩展、变疏扩展、变疏 (f)扩展、疏密不变扩展、疏密不变 d例、在牛顿环实验中，观察到的牛顿环的干涉圆例、在牛顿环实验中，观察到的牛顿环的干涉圆环形条纹第环形条纹第9级明条纹所占的面积与第级明条纹所占的面积与第16级明条级明条纹所占的面积之比约为纹所占的面积之比约为 (a)9/16 (b)3/4 (c)1/1 (d)4/3 (e)16/9 c10、在光栅光谱中，假如所有偶数级次的主极大都恰、在光栅光谱中，假如所有偶数级次的主极大都恰好在单缝衍射的暗纹方向上，因而实际上不出现，那好在单缝衍射的暗纹方向上，因而实际上不出现，那么此光栅每个透光缝宽度么此光栅每个透光缝宽度a和相邻两缝间不透光部分和相邻两缝间不透光部分宽度宽度b的关系为的关系为 (A)(B)a=b (C)a=2b(D)a=3 bB 例、波长在例、波长在400nm到到760 nm的白光照在某光栅上，形的白光照在某光栅上，形成如图所示的光栅光谱，该光谱的第二级与第三级成如图所示的光栅光谱，该光谱的第二级与第三级部分相重合。试判别下列哪种说法是正确的：部分相重合。试判别下列哪种说法是正确的：(a)增加光栅的光栅常数可将第二级与第三级相重合部增加光栅的光栅常数可将第二级与第三级相重合部分分开分分开；(b)(b)减小光栅的光栅常数可将第二级与第三级相重减小光栅的光栅常数可将第二级与第三级相重合部分分开合部分分开；(c)改变光栅的光栅常数不可能将第二级与第三级相改变光栅的光栅常数不可能将第二级与第三级相重合部分分开。重合部分分开。c16、惠更斯引入、惠更斯引入_的概念提出了的概念提出了惠更斯原理，菲涅耳再用惠更斯原理，菲涅耳再用_的思想补的思想补充了惠更斯原理，发展成了惠更斯菲涅耳原理充了惠更斯原理，发展成了惠更斯菲涅耳原理 子波干涉子波干涉 子波子波17、波长为、波长为l l=550 nm(1nm=10 9m)的单色光垂直入射的单色光垂直入射于光栅常数于光栅常数d=210-4 cm的平面衍射光栅上，可能观察的平面衍射光栅上，可能观察到光谱线的最高级次为第到光谱线的最高级次为第_级级 318、一束平行单色光垂直入射在一光栅上，若光栅、一束平行单色光垂直入射在一光栅上，若光栅的透明缝宽度的透明缝宽度a与不透明部分宽度与不透明部分宽度b相等，则可能看相等，则可能看到的衍射光谱的级次为到的衍射光谱的级次为_ 0，1，3，19、若光栅的光栅常数、若光栅的光栅常数d、缝宽、缝宽a和入射光波长和入射光波长l l都保都保持不变，而使其缝数持不变，而使其缝数N增加，则光栅光谱的同级光谱增加，则光栅光谱的同级光谱线将变得线将变得_ 更窄更亮更窄更亮 例、用两平面玻璃片检测金属丝，已知例、用两平面玻璃片检测金属丝，已知A为标准金为标准金属丝，属丝，B为待测金属丝。现采用波长为为待测金属丝。现采用波长为600nm的黄的黄光观测得的干涉图象如右上图所示，可知待测金光观测得的干涉图象如右上图所示，可知待测金属丝属丝B与标准金属丝与标准金属丝A的误差为的误差为_.如将如将A、B金属丝的位置如右下图所示，请将观测到的金属丝的位置如右下图所示，请将观测到的相应干涉条纹画在右下图中。相应干涉条纹画在右下图中。1.65 10-6m例、佘山天文台的一台反射式望远镜的口径例、佘山天文台的一台反射式望远镜的口径d=156cm,假定所观测的星星的光的波长为假定所观测的星星的光的波长为550nm,则该望远镜能分辨的两颗星对望远镜所张的最小的则该望远镜能分辨的两颗星对望远镜所张的最小的角度为角度为_度。度。4.3 10-7rad=2.47 10-5度度20、如图所示，一束自然光入射到折射率分别为、如图所示，一束自然光入射到折射率分别为n1和和n2的两种介质的交界面上，发生反射和折射已的两种介质的交界面上，发生反射和折射已知反射光是完全偏振光，那么折射角知反射光是完全偏振光，那么折射角r的值为的值为_ p p/2arctg(n2/n1)21、在以下五个图中，前四个图表示线偏振光入射、在以下五个图中，前四个图表示线偏振光入射于两种介质分界面上，最后一图表示入射光是自然于两种介质分界面上，最后一图表示入射光是自然光光n1、n2为两种介质的折射率，图中入射角为两种介质的折射率，图中入射角 i0=arctg(n2/n1)，ii0试在图上画出实际存在的折试在图上画出实际存在的折射光线和反射光线，并用点或短线把振动方向表示射光线和反射光线，并用点或短线把振动方向表示出来出来22、光强为、光强为I0的自然光垂直通过两个偏振片后，出的自然光垂直通过两个偏振片后，出射光强射光强I=I0/8，则两个偏振片的偏振化方向之间的，则两个偏振片的偏振化方向之间的夹角为夹角为_ 60 24、用波长为、用波长为l l的单色光垂直照射由两块平玻璃板的单色光垂直照射由两块平玻璃板构成的空气劈形膜，已知劈尖角为构成的空气劈形膜，已知劈尖角为q q如果劈尖角如果劈尖角变为变为q q，从劈棱数起的第四条明条纹位移值，从劈棱数起的第四条明条纹位移值D Dx是是多少？多少？解：第四条明条纹满足以下两式：解：第四条明条纹满足以下两式：即：即：即：即：第第4级明条纹的位移值为级明条纹的位移值为 D Dx=(也可以直接用条纹间距的公式算，考虑到第四明也可以直接用条纹间距的公式算，考虑到第四明纹离棱边的距离等于纹离棱边的距离等于3.5 个明纹间距个明纹间距)25、如图所示，牛顿环装置的平凸透镜与平板玻璃有一、如图所示，牛顿环装置的平凸透镜与平板玻璃有一小缝隙小缝隙e0现用波长为现用波长为l l的单色光垂直照射，已知平凸的单色光垂直照射，已知平凸透镜的曲率半径为透镜的曲率半径为R，求反射光形成的牛顿环的各暗环，求反射光形成的牛顿环的各暗环半径半径 解：设某暗环半径为解：设某暗环半径为r，由图可知，由图可知，(k为整数，且为整数，且k2e0/l l)再根据干涉减弱条件有再根据干涉减弱条件有29、有两个偏振片叠在一起，其偏振化方向之间的夹角为、有两个偏振片叠在一起，其偏振化方向之间的夹角为45一束强度为一束强度为I0的光垂直入射到偏振片上，该入射光由强度相同的的光垂直入射到偏振片上，该入射光由强度相同的自然光和线偏振光混合而成此入射光中线偏振光矢量沿什么方自然光和线偏振光混合而成此入射光中线偏振光矢量沿什么方向才能使连续透过两个偏振片后的光束强度最大？在此情况下，向才能使连续透过两个偏振片后的光束强度最大？在此情况下，透过第一个偏振片的和透过两个偏振片后的光束强度各是多大？透过第一个偏振片的和透过两个偏振片后的光束强度各是多大？解：设二偏振片以解：设二偏振片以P1、P2表示，以表示，以q q表示入射光中线偏振光的光矢表示入射光中线偏振光的光矢量振动方向与量振动方向与P1的偏振化方向之间的夹角，则透过的偏振化方向之间的夹角，则透过P1后的光强度后的光强度I1为为 连续透过连续透过P1、P2后的光强后的光强I2 要使要使I2最大，应取最大，应取cos2q q1，即，即q q0，入射光中线偏振光的光矢量，入射光中线偏振光的光矢量振动方向与振动方向与P1的偏振化方向平行的偏振化方向平行 此情况下，此情况下，I23 I1/4 30、将波长为、将波长为6000A的平行光垂直照射在一多缝上，衍射光的平行光垂直照射在一多缝上，衍射光强分布如图所示，由图可知这多缝的缝数强分布如图所示，由图可知这多缝的缝数N=，每缝的宽，每缝的宽度度b=，缝间不通光部分的宽度，缝间不通光部分的宽度b=，如将上述多缝中的偶数缝挡住，试将此情况下的光强分布如将上述多缝中的偶数缝挡住，试将此情况下的光强分布的大致情况画在右下图上。的大致情况画在右下图上。64.0105m2.0105m32、设计一个平面透射光栅，当光垂直照射时，能、设计一个平面透射光栅，当光垂直照射时，能在在30方向上观察到方向上观察到l l =600 nm的光的第二级谱线，的光的第二级谱线，并能在该处分辨并能在该处分辨D Dl l =5103 nm(1 nm=10-9 m)的两的两条谱线求光栅常数条谱线求光栅常数a+b和光栅的宽度和光栅的宽度 又又 l l/D Dl l=kN 光栅宽度为光栅宽度为 61042400 nm=14.4 cm 解：光栅常数解：光栅常数 2400 nm60000条条33、图中所示的入射、图中所示的入射X射线束不是单色的，而是含有射线束不是单色的，而是含有由由0.0950.130 nm(1 nm=10-9 m)这一波段中的各种这一波段中的各种波长晶体常数波长晶体常数d=0.275 nm问对图示的晶面，波问对图示的晶面，波段中哪些波长能产生强反射？段中哪些波长能产生强反射？解：布拉格衍射公式解：布拉格衍射公式 所以只有当所以只有当k=5和和4，即波长等于，即波长等于0.095 nm 和和1.19 nm的的X射线能产生强反射射线能产生强反射 nm34、在加热黑体过程中，其最大单色辐出度（单色、在加热黑体过程中，其最大单色辐出度（单色辐射本领）对应的波长由辐射本领）对应的波长由0.8 mm变到变到0.4 mm，则其，则其辐射出射度（总辐射本领）增大为原来的辐射出射度（总辐射本领）增大为原来的 (A)2倍倍 (B)4倍倍 (C)8倍倍 (D)16倍倍D35、普朗克量子假说是为解释、普朗克量子假说是为解释 (A)光电效应实验规律而提出来的光电效应实验规律而提出来的 (B)X射线散射的实验规律而提出来的射线散射的实验规律而提出来的 (C)黑体辐射的实验规律而提出来的黑体辐射的实验规律而提出来的 (D)原子光谱的规律性而提出来的原子光谱的规律性而提出来的C例、在光电效应试验中，用光强相同频率为例、在光电效应试验中，用光强相同频率为n n2 2和和n n1 1的光做伏安特性曲线。已知的光做伏安特性曲线。已知 ，那么它们，那么它们的伏安特性曲线应该是图的伏安特性曲线应该是图D例、用频率例、用频率n n的单色光照射某金属时，逸出光电子的单色光照射某金属时，逸出光电子的动能为的动能为Ek,若改用频率为若改用频率为2n n的单色光照射该金属的单色光照射该金属时，则逸出光电子的动能为时，则逸出光电子的动能为（a）(b)(c)(d)c例、某微观粒子在宽度为例、某微观粒子在宽度为10nm的一维无限深势阱的一维无限深势阱中的零点能为中的零点能为1ev。若将该微观粒子放在宽度为。若将该微观粒子放在宽度为1.0nm的一维无限深势阱中，则它的零点能为：的一维无限深势阱中，则它的零点能为：(a)0.01ev (b)0.10ev (c)10ev (d)100evd36、粒子在一维无限深方势阱中运动下图为粒、粒子在一维无限深方势阱中运动下图为粒子处于某一能态上的波函数子处于某一能态上的波函数y y(x)的曲线粒子出现的曲线粒子出现概率最大的位置为概率最大的位置为 (A)a/2 (B)a/6，5 a/6(C)a/6，a/2，5 a/6 (D)0，a/3，2 a/3，aC37、粒子在外力场中沿、粒子在外力场中沿x轴运动，如果它在力场中的轴运动，如果它在力场中的势能分布如附图所示，则对于能量为势能分布如附图所示，则对于能量为 E U0 向右运动向右运动的粒子，的粒子，（A）在）在x 0区域，波函数为零区域，波函数为零 （B）在）在x 0区域都只有粒子沿区域都只有粒子沿x轴正向运动的轴正向运动的 波函数波函数 （C）在）在x 0区域只有粒子区域只有粒子沿沿x轴正向运动的波函数轴正向运动的波函数 (D)在在x 0两个区域内都有粒子沿两个区域内都有粒子沿x轴正向和负轴正向和负向运动的波函数向运动的波函数 C38若氢原子中的电子处于主量子数、若氢原子中的电子处于主量子数n=3的能级，的能级，则电子轨道角动量则电子轨道角动量L和轨道角动量在外磁场方向的和轨道角动量在外磁场方向的分量分量Lz可能取的值分别为可能取的值分别为 (A)(B)(C)B例、根据玻尔氢原子理论，氢原子中的电子在第一例、根据玻尔氢原子理论，氢原子中的电子在第一和第三轨道运动时的速度大小之比为和第三轨道运动时的速度大小之比为（a）1/3 (b)1/9 (c)3 (d)9 例、氢原子光谱的巴尔系中的最短与最长波长之例、氢原子光谱的巴尔系中的最短与最长波长之比为：比为：（a）2/9 (b)4/9 (c)5/9 (d)7/9 cc例、证实电子存在自旋角动量的实验是例、证实电子存在自旋角动量的实验是（a）戴维孙）戴维孙-革末实验革末实验 （b）施特恩）施特恩-格拉赫实验格拉赫实验（c）塞曼效应）塞曼效应 （d）康普顿散射实验）康普顿散射实验b39、当波长为、当波长为3000 的光照射在某金属表面时，光电子的光照射在某金属表面时，光电子的能量范围从的能量范围从 0到到 4.010-19 J在作上述光电效应实验在作上述光电效应实验时遏止电压为时遏止电压为|Ua|=_V；此金属的红限频；此金属的红限频率率 0=_Hz(普朗克常量普朗克常量h=6.6310-34 Js；基本电荷；基本电荷e=1.6010-19 C)4.010142.540如图所示，一频率为如图所示，一频率为 的的入射光子与起始静止的入射光子与起始静止的自由电子发生碰撞和散射如果散射光子的频率为自由电子发生碰撞和散射如果散射光子的频率为，反冲电子的动量为，反冲电子的动量为p，则在与入射光子平行的方向上，则在与入射光子平行的方向上的动量守恒定律的分量形式为的动量守恒定律的分量形式为_ 41、图示被激发的氢原子跃迁到低能级时、图示被激发的氢原子跃迁到低能级时(图中图中E1不是不是基态能级基态能级)，可发出波长为，可发出波长为l l1、l l2、l l3的辐射，其频率的辐射，其频率 1、2和和 3满足关系式满足关系式_；三个；三个波长满足关系式波长满足关系式_ ；为电子静止质量，为电子静止质量，c为真空中光速，为真空中光速，h为普朗克常量为普朗克常量)当电子的当电子的动能等于它的静止能量时，它的德布罗意波长是动能等于它的静止能量时，它的德布罗意波长是l l=_l lc 42、令、令(称为电子的康普顿波长，其中称为电子的康普顿波长，其中例、质量为例、质量为m带电量为带电量为e的自由电子经电压的自由电子经电压U加速后，加速后，它的德布罗意波长它的德布罗意波长l l =_。让该电子束穿过缝。让该电子束穿过缝宽为宽为a的狭缝，在距离狭缝的狭缝，在距离狭缝D处放一荧光屏，该屏上中处放一荧光屏，该屏上中央衍射条纹的宽度央衍射条纹的宽度l0=_。（不考虑相对论效。（不考虑相对论效应，且应，且Da）例、已知某例、已知某X射线的能量为射线的能量为0.72MeV，康普顿散射后，康普顿散射后在某角度上散射光新成分波长相对原波长改变了在某角度上散射光新成分波长相对原波长改变了20%，则可知反冲电子获得的动能，则可知反冲电子获得的动能=_，散射，散射光子的动量大小光子的动量大小 p=_。0.12 MeV0.6 MeV/c例、某光的波长例、某光的波长l l=500nm，其波长的不确定度，其波长的不确定度Dl=Dl=0.005nm，那么对应光子位，那么对应光子位 置的不确定度置的不确定度D Dx=_。0.05m例、氢原子中的电子处在例、氢原子中的电子处在n=3，l=2，ml=-2，s=1/2的的状态时，它的轨道角动量大小状态时，它的轨道角动量大小L=_，在外，在外磁场方向的投影磁场方向的投影Lz=_，电子自旋角动量，电子自旋角动量大小大小S=_。44、在氢原子中，电子从某能级跃迁到量子数为、在氢原子中，电子从某能级跃迁到量子数为n的能级，这时轨道半径改变的能级，这时轨道半径改变q倍，求发射的光子的倍，求发射的光子的频率频率 解：设始态能级量子数为解：设始态能级量子数为 k,则轨道半径由则轨道半径由rk变为变为rn,且且rk=qrn.光子的频率光子的频率 即即 若粒子处于若粒子处于n=1的状态，它在的状态，它在 0a/4区间内的概率是多少？区间内的概率是多少？提示：提示：45、粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为：、粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为：(0 x a)解：解：粒子位于粒子位于0 a/4内的概率为：内的概率为：=0.091