光学和量子物理习题全解：量子基外答案.pdf

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1、一选择题(共48分)1.(本题3分)(1817)(C)2.(本题3分)(4403)(D)3.(本题3分)(4404)(C)4.(本题3分)(5810)(D)5.(本题3分)(1821)(D)6.(本题3分)(4406)(D)7.(本题3分)(4406)(D)8.(本题3分)(4985)(C)9.(本题3分)(4528)(B)10.(本题3分)(4205)(C)11.(本题3分)(1903)(D)12.(本题3分)(5814)(C)13.(本题3分)(5815)(C)14.(本题3分)(4993)(D)15.(本题3分)(4216)(A)16.(本题3分)

2、(5710)(B)二填空题(共98分)17.(本题3分)(1818)各种物体在相同温度时，对同一波长的单色辐出度与单色吸收率之比都是相等的．3分第1页18.(本题3分)(1822)黑体的辐射出射度与绝对温度的四次方成正比3分19.(本题3分)(1823)黑体辐射的峰值波长与绝对温度成反比3分20.(本题3分)(1824)32.40×10K3分21.(本题3分)(1826)39.99×10K3分22.(本题3分)(4407)0.643分23.(本题3分)(4408)163分24.(本题3分)(4507)482.8nm3分25.(本题3分)(4508)35.

3、13×103分26.(本题3分)(5368)643分27.(本题5分)(4986)黑体辐射2分认为黑体腔壁由许多带电简谐振子组成，每个振子辐射和吸收的能量值是不连续的，是能量子hν的整数倍．3分28.(本题3分)(4988)在一定温度T，单位时间内从绝对黑体单位面积上所辐射的波长在λ附近单位波长间隔内的辐射能．3分29.(本题5分)(5235)-33-11.66×10kg·m·s3分0.4m或63.7mm2分30.(本题5分)(4204)a/6，1分a/2，2分5a/6．2分31.(本题5分)(4990)微观粒子能量E小于势垒U0时，粒子有一定的几率贯串

4、势垒的现象．3分波动性2分32.(本题4分)(4991)变小2分变小2分第2页33.(本题4分)(4992)波动2分α2分34.(本题4分)(1904)1E=(n+)hν,n=0，1，2，…2分n21hν2分235.(本题4分)(4994)nhν(n=1，2……)2分1(n+)hν(n=0，1，2，3……)2分236.(本题4分)(5816)1E=(n+)hνn=0，1，2，……2分n21谐振子的最低能量不为零，而是hν．2分237.(本题3分)(4217)0、±Z、±2Z3分38.(本题4分)(5236)12Z，6Z，2Z，02分±3Z，±2Z，±Z，

5、02分39.(本题4分)(5817)0，2，62分0，±1，±2，±32分40.(本题4分)(1907)2221s2s2p2分226221s2s2p3s3p2分41.(本题4分)(4999)外层2分内层2分42.(本题3分)(8038)2262621s2s2p3s3p4s3分第3页43.(本题3分)(8039)153分参考解：2n=1壳层电子数2n=22n=2壳层电子数2n=83s壳层电子数2(2l+1)=213p壳层填充一半的电子数　×2(2l+1)=32总电子数为15。三计算题(共143分)44.(本题5分)(1828)解：根据维恩位移定律λT=b，

6、有mT/T=λ/λ2分12m2m14又根据斯特藩－玻尔兹曼定律E(T)=σT，0E0(T2)T24λm14可得=()=()=3.633分E(T)Tλ011m245.(本题5分)(1829)解：由维恩位移定律Tλ=b，解出mT=b/λ=8280K3分m由斯特藩－玻尔兹曼定律，求出单位面积的辐射功率为482E(T)=σT=2.67×10W/m2分046.(本题5分)(1830)4解：由斯特藩－玻尔兹曼定律E(T)=σT，0解出T=4E(T)/σ2分0又由维恩位移定律Tλ=b，m解出λ=b/T=b/(4E(T)/σ)2分m0-6=2.89×10m1分47.(本

7、题5分)(1831)解：(1)太阳在单位时间内辐射的总能量3226E=1.37×10×4π(RSE)=3.87×10W2分(2)太阳的辐射出射度E82E==0.674×10W/m1分024πrS4由斯特藩－玻尔兹曼定律E=σT0可得T=4E/σ=5872K2分0第4页48.(本题5分)(1831)解：(1)太阳在单位时间内辐射的总能量3226E=1.37×10×4π(RSE)=3.87×10W2分(2)太阳的辐射出射度E82E==0.674×10W/m1分024πrS4由斯特藩－玻尔兹曼定律E=σT0可得T=4E/σ=5872K2分049.(本题5分)(

8、4409)解：炼钢炉口可视作绝对黑体，其辐射出射度为-24-2MB(T)=22.