大学物理同步训练第15章量子物理.pdf

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1、同步训练答案第十五章量子物理许照锦第十五章量子物理一、选择题1.已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子的最大动能是1.2eV，而钠的红限波长是540nm，那么入射光的波长是（A）355nm（B）500nm（C）435nm（D）535nm答案：A分析：由光电效应方程??????=+??=+?????????（其中??=??????∙??，?为入射光波长，??为红限波长，?为遏制电势差，????为电子最大动能）可得12431243=+1.2→?=355nm?5402.当照射光的波长从400nm变到300nm时，对同一金属，在光电效应实验中测得的遏制电压将（A）减小0.56V（B）减小0.34

2、V（C）增大1.035V（D）增大0.165V（普朗克常量ℎ=6.63×10−34J∙s，基本电荷?=1.60×10−19C）答案：C分析：（参考选择题1）由光电效应方程可得ℎ?ℎ?ℎ?ℎ?=+??1=+??2?1?0?2?0（对同一金属而言，逸出功相同，即红限波长?0相同）。两式想减可得ℎ?ℎ?1112431243?(?2−?1)=−=1243×(−)=eV→∆?=V?2?130040012001200即遏制电势差增加1.035V。3.钨的红限波长是230nm（1nm=10−9m），用波长为180nm的紫外光照射时，从表面逸出的电子的最大动能为（A）4.5eV（B）3.0eV（C）1.

3、5eV（D）0.5eV（普朗克常量ℎ=6.63×10−34J∙s，基本电荷?=1.60×10−19C）答案：C1/7同步训练答案第十五章量子物理许照锦分析：（参考选择题1）由光电效应方程可得12431243=+????→????=6.9−5.4=1.5eV1802304.光子波长为，则其能量及动量的大小为（A）能量为hc?，动量的大小为h?（B）能量为h?，动量的大小为hc?（C）能量为h(??)，动量的大小为h?（D）能量为hc?，动量的大小为h(??)答案：A分析：（概念题）由光电效应可知光子的能量为ℎ?=ℎ??，由康普顿效应可知光子的动量大小为ℎ?。5.康普顿散射中，当散射光子与入

4、射光子方向夹角?为多少时，散射光子的频率小得最多？（A）?（B）?2（C）?3（D）0答案：A分析：（概念题）由康普顿效应的实验现象可知，随着散射角的增大，散射角的频率（波长）改变量增加。故A选项正确。6.康普顿散射中，若入射光子与散射光子的波长分别为?和?′，则反冲电子获得的动能??为（A）ℎ?(?−?′)(??′)（B）ℎ?(?+?′)(??′)（C）ℎ?(?′−?)(??′)（D）ℎ?(?′+?)(??′)答案：C分析：由能量守恒可得反冲电子的动能为ℎ?ℎ?ℎ?(?′−?)?=ℎ?−ℎ?′=−=???′??′7.氢原子基态的电离能是13.6eV。电离能为+0.544eV的激发态氢原

5、子，其电子处在?等于多少的轨道上运动？（A）4（B）5（C）6（D）7答案：B分析：由玻尔模型能级公式可知，第?个能级（轨道）的能量为????=???=−??.????第?个能级的电离能为

6、??

7、=−??，故由题可得2/7同步训练答案第十五章量子物理许照锦13.60.544=→?=5?28.要使处于基态的氢原子受激后可辐射出可见光谱线，最少应供给氢原子的能量为（A）1.51eV（B）1.89eV（C）10.20eV（D）12.09eV答案：D分析：从?≥3的能级直接跃迁到?=2的能级时，能够发出可见光（巴尔末系）。因此要使得处于基态（?=1）的氢原子受激后能够辐射出可见光谱线，可知至少要

8、使得电子能够跃迁到?=3的能级，即所需得最小能量为?1?3−?1=2−?1=−1.51−(−13.6)=12.09eV39.氢原子中电子从?=3的激发态被电离出去，需要的能量为___________eV。（A）13.6eV（B）12.09eV（C）10.20eV（D）1.51eV答案：D分析：（参考选择题7）?=3能级得电离能为?113.6−?3=−2==1.51eV3910.具有下列哪一能量的光子，能被处在?=2的能级的氢原子吸收？（A）1.51eV（B）1.89eV（C）2.16eV（D）2.40eV答案：B分析：（参考选择题7）?=2能级的能量为?1?2=2=−3.4eV2同理可得

9、?3=−1.51eV，?4=−0.85eV，?5=−0.544eV。由玻尔模型的频率假设可知，氢原子吸收的光子能量等于电子从低能级跃迁到某一高能级所需的能量，故氢原子能够吸收的光子能量为?3−?2=1.89eV?4−?2=2.55eV⋯故B选项正确。11.为使电子的德布罗意波长为0.1nm，需要的加速电压为（A）75V（B）150V（C）300V（D）600V（普朗克常量ℎ=6.63×10−34J∙s，基本电荷?=1.60×10−1