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量子物理基础量子物理基础一、重要基本概念：一、重要基本概念：称称为为普普朗朗克克常常量量。的的谐谐振振子子最最小小能能量量值值。是是频频率率为为子子数数为为正正整整数数，称称为为能能量量量量的的：谐谐振振子子的的能能量量是是量量子子化化波波。场场交交换换能能量量，辐辐射射电电磁磁这这些些谐谐振振子子与与周周围围电电磁磁可可看看作作带带电电的的谐谐振振子子。构构成成黑黑体体的的分分子子和和原原子子sJhhnn 34001063.6;.,3,2,1.1.普朗克量子假说普朗克量子假说2、爱因斯坦光子理论：爱因斯坦光子理论：.h 的光子的能量为的光子的能量为频率为频率为这种粒子称为光子。这种粒子称为光子。动的粒子流，动的粒子流，一束光是一束以光速运一束光是一束以光速运光具有粒子性，光具有粒子性，3、光电效应本质：、光电效应本质：成成为为光光电电子子。表表面面势势垒垒，逸逸出出表表面面，的的能能量量，克克服服金金属属完完全全吸吸收收一一个个入入射射光光子子完完全全非非弹弹性性碰碰撞撞），与与入入射射光光子子相相互互作作用用（原原子子中中的的一一个个电电子子，束束缚缚于于阴阴极极金金属属板板物物质质4、康普顿效应本质：康普顿效应本质：减减小小，波波长长变变长长。）给给电电子子一一部部分分，使使频频率率长长的的部部分分（能能量量传传有有原原入入射射部部分分，也也有有变变散散射射出出的的光光子子波波长长发发生生完完全全弹弹性性碰碰撞撞，使使物物质质中中的的自自由由电电子子较较高高能能量量的的入入射射光光子子与与5、玻尔氢原子理论三条基本假设：玻尔氢原子理论三条基本假设：.2).3(.1).2(.).1(nhnmvrLEEhknnk 量子化条件假设：量子化条件假设：跃迁假设：跃迁假设：定态假设定态假设6、物质波物质波:.hPhE 象象性性。微微观观粒粒子子都都具具有有波波粒粒二二7、不确定关系不确定关系:不不能能同同时时准准确确测测定定。微微观观粒粒子子的的位位置置和和动动量量 8、波函数波函数:.1.3),(.2),(.122 dVrttrtr和和归归一一化化条条件件：单单值值，有有限限，连连续续件件：波波函函数数必必须须满满足足标标准准条条度度。附附近近粒粒子子出出现现的的概概率率密密时时刻刻，在在表表示示直直观观的的物物理理意意义义，而而本本身身没没有有波波函函数数波波函函数数的的物物理理意意义义表表示示。波波函函数数微微观观粒粒子子的的运运动动状状态态用用 9、泡利不相容原理泡利不相容原理:10、能量最小原理：能量最小原理：量量子子数数）。具具有有相相同同的的状状态态（四四个个上上的的电电子子不不可可能能有有两两个个或或两两个个以以的的能能级级。每每个个电电子子趋趋向向占占有有最最低低状状态态时时，原原子子系系统统处处于于正正常常稳稳定定11、四个量子数四个量子数:.)21,)1(.21)4(.,2,1,0)3(.)1().1(.,2,1,02.,2,11szslzlmSsssSSmmLlmllLnlnn 在在外外磁磁场场方方向向的的分分量量：决决定定电电子子自自旋旋角角动动量量自自旋旋磁磁量量子子数数在在外外磁磁场场方方向向的的分分量量：决决定定电电子子轨轨道道角角动动量量磁磁量量子子数数决决定定电电子子轨轨道道角角动动量量：角角量量子子数数）（决决定定。氢氢原原子子的的能能量量完完全全由由能能量量，主主要要决决定定原原子子中中电电子子的的）主主量量子子数数（12、重要公式重要公式:)().11(1)().11(1)3).()().cos1()2.21)12212202000002knnkchEknnkRhcmmEcmheUeUhvmAEhkamk 氢氢原原子子巴巴耳耳末末公公式式：反反冲冲电电子子动动能能：康康普普顿顿散散射射：光光电电效效应应方方程程：hPhEhtEhpxeVEnEEArrnrnn 波波粒粒二二象象性性：）不不确确定定关关系系：为为氢氢原原子子基基态态能能）称称为为玻玻尔尔半半径径）)656.13(53.0()4121112 13、重要数据重要数据:)(106.11)(101)/(1085.8)/(103)(1063.6)(101.9)(106.11910221208343119JeVmANmCsmcsJhkgmCee 1.已知某单色光照射到一金属表面产生了光电效应。若此金属已知某单色光照射到一金属表面产生了光电效应。若此金属的逸出电势差为的逸出电势差为 U0 （使电子从金属逸出需作功（使电子从金属逸出需作功 e U0 ),则此单则此单色光的波长色光的波长 必须满足：必须满足：A)hc/(eU0).B)hc/(eU0).C)eU0/(hc).D)eU0/(hc)./00000eUhcheUccceUEhEhkk A 2.关于光电效应有下列说法：关于光电效应有下列说法：(1)任何波长的可见光照射到任何金属表面都能产生光电效应任何波长的可见光照射到任何金属表面都能产生光电效应.(2)若入射光的频率都大于一给定金属的红限若入射光的频率都大于一给定金属的红限,则该金属分别受到则该金属分别受到不同频率的光照射时不同频率的光照射时,释出的光电子的最大初动能也不同释出的光电子的最大初动能也不同.(3)若入射光的频率都大于一给定金属的红限若入射光的频率都大于一给定金属的红限,则该金属分别受到则该金属分别受到不同频率不同频率,但强度相等的光照射时但强度相等的光照射时,单位时间释出的光电子数一定单位时间释出的光电子数一定相等相等.(4)若入射光的频率都大于一给定金属的红限若入射光的频率都大于一给定金属的红限,则当入射光的频率则当入射光的频率不变不变,而强度增大一倍时而强度增大一倍时,该金属的饱和光电流也增大一倍该金属的饱和光电流也增大一倍.其中正确的是其中正确的是 .A.(1),(2),(3).B.(2),(3),(4).C.(2),(3).D.(2),(4).D光光电电流流也也增增一一倍倍。所所以以光光电电子子数数增增一一倍倍，不不变变，光光强强增增一一倍倍：现现在在光光强强饱饱和和光光电电流流光光强强同同：光光强强）解解释释：.2.)4.)3.,2212122112121022011hnhnhnnInnhnhnhnEEhEhhEhskkkk3.用频率为用频率为 1 的单色光照射某金属时的单色光照射某金属时,测得饱和电流为测得饱和电流为 I1.用用频率为频率为 2 的单色光照射某金属时的单色光照射某金属时,测得饱和电流为测得饱和电流为 I2.若若 I1 I2 ,则则 A.1 2 .B.1 2 .C.1 =2 .D.1,2的关系还不能的关系还不能 确定确定.D关系未定。关系未定。与与关系，故关系，故光强光强与与光强光强但不知但不知说明说明现在现在光强光强因饱和光电流因饱和光电流21212121.,.nnIIhnnIs 4.以一定频率的单色光照射到某金属以一定频率的单色光照射到某金属,测出其光电流的曲线如图测出其光电流的曲线如图中实线所示中实线所示,然后在光强度不变的条件下然后在光强度不变的条件下,增大光的频率增大光的频率,测出其光测出其光电流的曲线如图中的虚线所示电流的曲线如图中的虚线所示.则满足题意的图是则满足题意的图是 IUo)(AIUo)(BIUo)(CIUo)(DD.1212121212122211aakkssUUEEIInnhnhn 另外另外光强同：光强同：5.以一定频率的单色光照射到某金属以一定频率的单色光照射到某金属,测出其光电流的曲线如图测出其光电流的曲线如图中实线所示中实线所示,然后保持频率不变，增大光强然后保持频率不变，增大光强,测出其光电流的曲线测出其光电流的曲线如图中的虚线所示如图中的虚线所示.则满足题意的图是则满足题意的图是 IUo)(AIUo)(BIUo)(CIUo)(D.不变不变不变，不变，不变不变另外另外大。大。大大不变，光强大，则不变，光强大，则aksUEIn B 6.根据玻尔理论，氢原子在根据玻尔理论，氢原子在 n=5 轨道上的动量矩与在第一激轨道上的动量矩与在第一激发态的轨道动量矩之比为：发态的轨道动量矩之比为：A.5/2.B.5/3 .C.5/4 .D.5 .A 7.若若粒子（电量为粒子（电量为 2 e）在磁感应强度为）在磁感应强度为 B 的均匀磁场中沿半的均匀磁场中沿半径为径为 R 的圆形轨道运动，则的圆形轨道运动，则 粒子的德布罗意波长为粒子的德布罗意波长为 。A.h/(2 e R B).B.h/(e R B).C.1/(2 e R B h).D。1/(e R B h).2525.225 LLnLn动量矩动量矩第一激发态：第一激发态：A.2.)2(2eRBhvmhphRvmBve 8.8.要使处于基态的氢原子受激发后，能发射莱曼系的最长波长要使处于基态的氢原子受激发后，能发射莱曼系的最长波长的谱线，至少应向基态氢原子提供的能量是的谱线，至少应向基态氢原子提供的能量是 。A)1.5 eV.B)3.4 eV.C)10.2 eV.D)13.6 eV.A)1.5 eV.B)3.4 eV.C)10.2 eV.D)13.6 eV.C.2.1043.4).1()2(,.11121221eVEEEEEEnEEnnnn 跃迁跃迁即最小频率即最小频率最长波长最长波长莱曼系：莱曼系：D 9.时确定。时确定。粒子位置和动量不能同粒子位置和动量不能同确定。确定。粒子位置和动量都不能粒子位置和动量都不能粒子动量不能确定。粒子动量不能确定。粒子位置不能确定。粒子位置不能确定。方向上，方向上，表示在表示在不确定关系式不确定关系式)()()()(.DCBAxpx 10.康普顿散射中，康普顿散射中，当出射光子与入射光子方向成夹角当出射光子与入射光子方向成夹角=时，光子的频率减小得最多；当时，光子的频率减小得最多；当=时，时，光子的频率保持不变。光子的频率保持不变。0.0,1cos,00)2(.,1cos:cos).cos1(.)1(0000 即即最小最小故故而而最大最大最多即最多即cmhcccce 11.玻尔氢原子理论中，势能为负值，而且数值比动能玻尔氢原子理论中，势能为负值，而且数值比动能大，所以总能量为大，所以总能量为 值，并且只能取值，并且只能取 值。值。负负不连续不连续 12.氢原子基态电离能是氢原子基态电离能是 eV.电离能为电离能为 0.544 eV 的激发态氢原子，其电子处在的激发态氢原子，其电子处在 n=的状态上运动。的状态上运动。6.135.5.25544.06.131221 nEEnnEEEEEnnnn电离能电离能),(tr 13.描述微观粒子运动的波函数为描述微观粒子运动的波函数为 ，则，则*表表示示 ，须满足的条件是须满足的条件是 ，其归一化条件是其归一化条件是 。处处附附近近出出现现的的概概率率密密度度时时刻刻在在粒粒子子在在rt单单值值，有有限限，连连续续12 dV 14.原子内电子的量子态由原子内电子的量子态由 n、l、ml、ms 表征。表征。当当 n、l、ml 一定时，不同的量子态数目为一定时，不同的量子态数目为 ；当当 n、l 一定时一定时，不同的量子态数目为，不同的量子态数目为 ；当当 n 一定时，不同的量子态数目为一定时，不同的量子态数目为 。2)12(2 l22n 15.图示被激发的氢原子跃迁到低能级时（图中图示被激发的氢原子跃迁到低能级时（图中E1不是基不是基态），可发出波长为态），可发出波长为 1、2、3的辐射，其频率的辐射，其频率 1、2 、3的关系式是的关系式是 ；三个波长的关系等式是三个波长的关系等式是 。123 123111 1 2 3 解之可得结果。解之可得结果。；态。则态。则为为由题意可设由题意可设).)2/(1/1(/1)2/(1)1/(1(/1)1/(1/1(/12232222211 kkRkkRkkRkE 16.已知氢原子光谱的某一线系的极限波长为已知氢原子光谱的某一线系的极限波长为 3647 埃，埃，其中有一谱线波长为其中有一谱线波长为 6565 埃，求与该波长相应的始态和埃，求与该波长相应的始态和终态能级的能量（终态能级的能量（R=1.097 107 m-1).4.3;51.1.3).121(1(2.)11(1).(.?23212222eVEeVEnEEnnRRkkRkRnkkn 终态终态始态始态巴耳末系）。巴耳末系）。极限波长为极限波长为故需由已知条件求出故需由已知条件求出）知知不知哪一线系（即不不知哪一线系（即不解：思路解：思路 17.粒子在磁感应强度为粒子在磁感应强度为 B=0.025 T 的均匀磁场的均匀磁场 中中沿半径为沿半径为 R=0.83 cm 的圆形轨道运动。的圆形轨道运动。（1）计算其德布罗意波长。）计算其德布罗意波长。（2）若使质量若使质量 m=0.1 g 的小球以与的小球以与 粒子相同的速率粒子相同的速率运动，则其波长为多少？运动，则其波长为多少？（m=6.6410-27 kg).1064.622)1()2(.1000.12.)2(.)1(34112mmmmmeRBhmvhmeRBvmeRBhRvmvBemvhph 得得由由而而 18.根据玻尔理论（根据玻尔理论（1）计算氢原子中）计算氢原子中 电子在量子数为电子在量子数为 n 的轨道的轨道上作圆周运动的频率。（上作圆周运动的频率。（2）计算当该电子跃迁到（）计算当该电子跃迁到（n-1）的轨道）的轨道上时所发出的光子的频率。（上时所发出的光子的频率。（3）证明当）证明当 n 很大时，上述（很大时，上述（1）和）和（2）的结果近似相等。）的结果近似相等。.28)1()/12(8,)3(.)1()12(8)1)1(1()2(.1412.4.2/21:)1(33204232042232042233204332042202nnnnnnnhmennnhmennnnhmenncRcnhmenhmervnmvrrvmrervT 很大时很大时当当又又思思.83204chmeR 其中利用公式其中利用公式19.已知某电子的德布罗意波长和光子的波长相同。已知某电子的德布罗意波长和光子的波长相同。（1）它们的动量大小是否相同？为什么？）它们的动量大小是否相同？为什么？（2）它们的（总）能量是否相同？为什么？）它们的（总）能量是否相同？为什么？.)/(1)/(11)/(1/2)2(/1/)1(/1)2(.,/)1(20202022022202光光光光光光故故而而）得）得代入（代入（）由（由（而而不同。不同。相同相同相同则相同则相同，因相同，因EhcmEEhchEhcmhcEhcmcvcvvmhmvpcvcmmcEEphppeee 20.在在 x 散射实验中，若散射光波长是入射光波长的散射实验中，若散射光波长是入射光波长的 1.2 倍倍，则入射光光子能量与散射光光子能量之比，则入射光光子能量与散射光光子能量之比0/为为 A)0.8 B)1.2 C)1.6 D)2.0B2.1/0000 cchh 21.当大量氢原子处于当大量氢原子处于 n=3 的激发态时，原子跃迁将的激发态时，原子跃迁将发出：发出：A)一种波长的光。一种波长的光。B)两种波长的光。两种波长的光。C)三种波长的光。三种波长的光。D)连续光谱。连续光谱。C 22.若有两种不同质量的粒子，其德布罗意波长相同，若有两种不同质量的粒子，其德布罗意波长相同，则这两种粒子的则这两种粒子的 A)动量相同。动量相同。B)能量相同。能量相同。C)速度相同。速度相同。D)动能相同。动能相同。A 23.氢原子的氢原子的 L 壳层中，电子可能具有的量子数壳层中，电子可能具有的量子数 （n,l,ml,mS)是是 A)(1,0,0,-1/2 )B)(2,1,-1,1/2 )C)(2,0,1,-1/2 )D)(3,1,-1,1/2 )B无无实实在在物物理理意意义义。在在空空间间的的波波动动，其其振振幅幅理理量量波波函函数数不不表表示示某某实实在在物物德德布布罗罗意意波波是是概概率率波波，24.德布罗意的波函数与经典波的波函数的本质区别是：德布罗意的波函数与经典波的波函数的本质区别是：25.1921年施特恩和盖拉赫在实验中发现，一束处于年施特恩和盖拉赫在实验中发现，一束处于 s 态的原子射线，在非均匀磁场中，分裂为两束。对于这态的原子射线，在非均匀磁场中，分裂为两束。对于这种分裂，用电子轨道运动的角动量空间取向量子化难于种分裂，用电子轨道运动的角动量空间取向量子化难于解释，只能用解释，只能用来解释。来解释。取取向向量量子子化化电电子子自自旋旋角角动动量量的的空空间间4143 26.氢原子的部分能级跃迁示意如图。在这些跃迁中，氢原子的部分能级跃迁示意如图。在这些跃迁中，（1）从）从 n=的能级跃迁到的能级跃迁到 n=的能级时发射的的能级时发射的光子波长最短。光子波长最短。（2）从）从 n=的能级跃迁到的能级跃迁到 n=的能级时发射的的能级时发射的光子的频率最小。光子的频率最小。1 n2 n3 n4 n 27.粒子在一维矩形无限深势阱中运动，波函数为：粒子在一维矩形无限深势阱中运动，波函数为：).0()sin(2)(axaxnaxn 若粒子处于若粒子处于 n=1 的状态，在的状态，在 0 (1/4)a 区间发现粒区间发现粒子的概率是多少？子的概率是多少？091.02141)/(sin2)1()/(sin24/0224/04/02 dxaxandxaxnadxPaaa解：解：28.根据量子力学理论，氢原子中电子的动量矩在根据量子力学理论，氢原子中电子的动量矩在外磁场方向上的投影为外磁场方向上的投影为 ，当角量子数，当角量子数l=2时，时，Lz的可能取值为的可能取值为lzmL 2,2,0 半导体半导体 n（电）（电）4（5）施主导底）施主导底 p（空）（空）4（3）受主满顶）受主满顶 1.n 型半导体中，型半导体中，杂质原子所形成的局部能级称为杂质原子所形成的局部能级称为 ，在能带结构中应处于，在能带结构中应处于 中，中，而接近而接近 。施施主主能能级级禁带禁带导导带带底底部部 2.激发本征半导体中传导电子的几种方法有（激发本征半导体中传导电子的几种方法有（1）热激发，）热激发，（2）光激发，（）光激发，（3）用三价元素掺杂，（）用三价元素掺杂，（4）用五价元素）用五价元素掺杂。对于纯锗和纯硅这类本征半导体，在上述方法中能掺杂。对于纯锗和纯硅这类本征半导体，在上述方法中能激发其传导电子的只有激发其传导电子的只有 A.(1)(2).B.(3)(4).C.(1)(2)(3).D.(1)(2)(4).D 3.与绝缘体比较，半导体的能带结构特点是与绝缘体比较，半导体的能带结构特点是 A.导带也是空带。导带也是空带。B.满带与导带重合，满带与导带重合，C.满带中总是有空穴，导带中总是有电子。满带中总是有空穴，导带中总是有电子。D.禁带宽度较窄。禁带宽度较窄。D 4.硫化镉（硫化镉（Cd S）晶体的禁带宽度为）晶体的禁带宽度为 2.42 eV,要使这要使这种晶体产生本征光导电，则入射到晶体上的光的波长不能种晶体产生本征光导电，则入射到晶体上的光的波长不能大于大于 A.650 nm.B.628 nm.C.550 nm.D.514 nm.D.514/,minmaxnmEchhEcchEggg 激光激光 1.世界上第一台激光器是世界上第一台激光器是 A)氦氦-氖激光器。氖激光器。B)氩离子激光器。氩离子激光器。C)二氧化碳激光器。二氧化碳激光器。D)红宝石激光器。红宝石激光器。D激激光光器器年年美美国国梅梅曼曼发发明明红红宝宝石石1960 2.激光全息照相技术主要利用激光的哪一种优良特性？激光全息照相技术主要利用激光的哪一种优良特性？A)亮度高。亮度高。B)方向性好。方向性好。C)相干性好。相干性好。D)抗电磁干扰能力强。抗电磁干扰能力强。C 3.按照原子的量子理论，原子可以通过按照原子的量子理论，原子可以通过 和和 两种方式发光，而激光是由两种方式发光，而激光是由 方式产生的。方式产生的。自自发发辐辐射射受受激激辐辐射射受受激激辐辐射射4.激光器的基本结构包括三部分：激光器的基本结构包括三部分：，和和 。工工作作物物质质激激励励能能源源光光学学谐谐振振腔腔 5.按工作物质不同，激光器可分为四大类，它们是按工作物质不同，激光器可分为四大类，它们是 、和和 。液液体体激激光光器器气气体体激激光光器器固固体体激激光光器器半半导导体体激激光光器器 6.下列条件中下列条件中 哪些是产生激光的条件，写出其标号：哪些是产生激光的条件，写出其标号：（1）自发辐射，）自发辐射，（2）受激辐射，（）受激辐射，（3）粒子数反转，）粒子数反转，（4）三能级系统，）三能级系统，（5）谐振腔。）谐振腔。)5()4()3()2(7.光和物质相互作用产生受激辐射时，辐射光和照射光光和物质相互作用产生受激辐射时，辐射光和照射光具有完全相同的具有完全相同的 特性，这些特性是指：特性，这些特性是指：。传传播播方方向向位位相相，频频率率，偏偏振振态态，8.产生激光的必要条件是：产生激光的必要条件是：。激光的三个主要特性是：激光的三个主要特性是：粒粒子子数数反反转转而而相相干干性性好好，光光强强大大。方方向向性性好好，单单色色性性好好因因 9.激光器中，光学谐振腔的作用是激光器中，光学谐振腔的作用是（1）（2）（3）使使光光得得到到加加强强。产产生生并并维维持持光光的的振振荡荡，使使激激光光有有极极好好的的方方向向性性使使激激光光的的单单色色性性好好。1、不确定关系式、不确定关系式 表示在表示在X方向上：方向上：xpxA）粒子位置不能确定。）粒子位置不能确定。B）粒子动量不能确定。）粒子动量不能确定。C）粒子位置和动量都不能确定。）粒子位置和动量都不能确定。D）粒子位置和动量不能同时确定。）粒子位置和动量不能同时确定。2、氢原子中处于、氢原子中处于3d量子态的电子，描述其量子态的四个量子量子态的电子，描述其量子态的四个量子 数（数（n，l，ml,，ms）可能取的值为：）可能取的值为：），21113)(A），21101)(B），21,212)(C），21,02,3)(D3、氩（、氩（Z=18）原子基态的电子组态是：）原子基态的电子组态是：882321)pssA86223221)dpssB6262233221)pspssC242622333221)dpspssD历年考试题历年考试题A、（、（1）B、（、（2）C、（、（1），（），（3）D、（、（3）E、（、（4）空带空带禁带禁带（1）空带空带禁带禁带（2）禁带禁带导带导带（3）空带空带禁带禁带导带导带（4）4、附图是导体、半导体、绝缘体在热力学温度、附图是导体、半导体、绝缘体在热力学温度T=0K 时的能带时的能带 结构图。其中属于绝缘体的能带结构是：结构图。其中属于绝缘体的能带结构是：5、根据玻尔氢原子理论，若大量氢原子处于主量子数根据玻尔氢原子理论，若大量氢原子处于主量子数n=5的的 激发态，则跃迁辐射的谱线可以有激发态，则跃迁辐射的谱线可以有 条，其中属于巴耳条，其中属于巴耳 末系的谱线有末系的谱线有 条。条。1036、按照原子的量子理论，原子可以通过按照原子的量子理论，原子可以通过 和和 两种辐射方式发光，而激光是由两种辐射方式发光，而激光是由 方式产生的。方式产生的。自发辐射自发辐射受激辐射受激辐射受激辐射受激辐射7、当电子的德布罗意波长与可见光波长、当电子的德布罗意波长与可见光波长(=5500)相同时相同时，求它的动能是多少电子伏特？求它的动能是多少电子伏特？（电子质量电子质量me=9.11 10-31 kg，普朗克常量普朗克常量h=6.6310-34J.s 1eV=1.6 10-19J）hp 22222eekmhmpE8 8、某金属产生光电效应的红限波长为某金属产生光电效应的红限波长为0，今以波长为，今以波长为（0）的单色光照射该金属，金属释放出的电子（质量为的单色光照射该金属，金属释放出的电子（质量为me）的动）的动量大小为量大小为:000000222)(hcm)Ehcm)D)(hcm)Ch)Bh)Aeee9 9、电子显微镜中的电子从静止开始通过电势差为、电子显微镜中的电子从静止开始通过电势差为U的静电场加的静电场加速后，其德布罗意波长是速后，其德布罗意波长是 0.4，则，则U约为：约为：A)150V B)330V C)630V D)940V1010、不确定关系式不确定关系式 表示在表示在X方向上：方向上：xpxA）粒子位置不能确定。）粒子位置不能确定。B）粒子动量不能确定。）粒子动量不能确定。C）粒子位置和动量都不能确定。）粒子位置和动量都不能确定。D）粒子位置和动量不能同时确定。）粒子位置和动量不能同时确定。1111、硫化镉（硫化镉（CdS）晶体的禁带宽度为）晶体的禁带宽度为2.42 e V，要使这种晶，要使这种晶体产生本征光电导，则入射到晶体上的光的波长不能大于体产生本征光电导，则入射到晶体上的光的波长不能大于:(普朗克常数普朗克常数h=6.6310-34J.s，基本电荷，基本电荷e=1.6 10-19C）A)650nm B)628nm C)550 nm D)514nm12、在在激光器中利用光学谐振腔：激光器中利用光学谐振腔：A）可提高激光束的方向性，而不能提高激光束的单色性。可提高激光束的方向性，而不能提高激光束的单色性。B）可提高激光束的单色性，而不能提高激光束的方向性。可提高激光束的单色性，而不能提高激光束的方向性。C）可同时提高激光束的方向性和单色性。可同时提高激光束的方向性和单色性。D）即不能可提高激光束的方向性也不能提高其的单色性。即不能可提高激光束的方向性也不能提高其的单色性。13、已知某金属的逸出功为已知某金属的逸出功为A，用频率为，用频率为 1 的光照射该金属能产的光照射该金属能产生光电效应，则该金属的红限频率生光电效应，则该金属的红限频率 0 =且遏止电压且遏止电压aU14、根据量子论，氢原子核外电子的状态可由四个量子数来确定，根据量子论，氢原子核外电子的状态可由四个量子数来确定，其中主量子数其中主量子数n可取的值为可取的值为 ，它可决定它可决定 氢原子能量氢原子能量1、2、3、.h/Ae/)(h0115、电子的自旋磁量子数电子的自旋磁量子数mS只能取只能取 和和 两个值两个值。2121自发辐射自发辐射受激辐射受激辐射受激辐射受激辐射1616、按照原子的量子理论，原子可以通过、按照原子的量子理论，原子可以通过 和和 两种辐射方式发光，而激光是由两种辐射方式发光，而激光是由 方式产生的。方式产生的。17、已知粒子在一维无限深势阱中运动，其波函数为、已知粒子在一维无限深势阱中运动，其波函数为:)(23cos1)(axaaxax那么粒子在那么粒子在x=5 a/6 处出现的概率密度为处出现的概率密度为:aDaCaBaA/1)2/1)/1)2/1)18、n 型半导体中杂质原子形成的局部能级（也称施主能级）型半导体中杂质原子形成的局部能级（也称施主能级）在能带结构中应处于在能带结构中应处于A）满带中）满带中.B）导带中）导带中.C）禁带中）禁带中,但接近满带顶但接近满带顶.D）禁带中）禁带中,但接近导带底但接近导带底.19、以波长为以波长为 =0.207 m 的紫外光照射金属钯表面产生光电的紫外光照射金属钯表面产生光电 效应，已知钯的红限频率效应，已知钯的红限频率 赫兹，则其遏止赫兹，则其遏止 电压电压 。V_aU1501021.10.9920、如果电子被限制在边界、如果电子被限制在边界x与与x+dx之间，之间，dx=0.5，则电子，则电子 动量动量x分量的不确定量近似地为分量的不确定量近似地为_kgms (不确定关系式不确定关系式 普朗克常量普朗克常量h=6.6310-34 Js)21、在下列各组量子数的空格上，填上适当的数值，以便使、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它们可以描述原子中电子的状态(1)n=2，l=_，ml=-1，(2)n=2，l=0，ml=_，(3)n=2，l=1，ml=0，ms=_ 21sm21sm10、-hpxx23、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)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：)/sin(/2)(axnaxnCxxxx2sin)4/1(21dsin222、以波长、以波长=410 nm(1 nm=10-9 m)的单色光照射某一金属，的单色光照射某一金属，产生的光电子的最大动能产生的光电子的最大动能EK=1.0 eV，求能使该金属产，求能使该金属产 生光电效应的单色光的最大波长是多少？生光电效应的单色光的最大波长是多少？(普朗克常量普朗克常量 h=6.6310-34 Js)设粒子运动的波函数图线分别如图设粒子运动的波函数图线分别如图(A)、(B)、(C)、(D)所所示，那么其中确定粒子动量的精确度最高的波函数是哪示，那么其中确定粒子动量的精确度最高的波函数是哪个图？个图？24、(A)(B)(C)(D)xxxxE25、某金属产生光电效应的红线波长为、某金属产生光电效应的红线波长为0，今以波长为，今以波长为(0)的单色光照射该金属，金属释放出的电子的单色光照射该金属，金属释放出的电子(质量为质量为me）的动量）的动量大小为：大小为：()/A h0()/B h002()()em hcC02()em hcD002()()em hcE26、电子显微镜中的电子从静止开始通过电势差为、电子显微镜中的电子从静止开始通过电势差为U的静电场的静电场加速后，其德布罗意波长为加速后，其德布罗意波长为0.4埃，则埃，则U约为：约为：(A)150V (B)330V (C)630V (D)940VDA27、已知粒子在一维无限深势阱中运动、已知粒子在一维无限深势阱中运动,其波函数为其波函数为:)(23cos1)(axaaxax那么粒子在那么粒子在x=5a/6处出现的概率密度为处出现的概率密度为:aDaCaBaA/1)(2/1)(/1)(2/1)(C28.下述说法中下述说法中,正确的是正确的是:(A)本征半导体是电子与空穴两种载流子同时参与导电本征半导体是电子与空穴两种载流子同时参与导电,而杂而杂质半导体只有一种载流子参与导电质半导体只有一种载流子参与导电,所以本征半导体导电性所以本征半导体导电性能比杂质半导体好能比杂质半导体好.(B)n型半导体的性能优于型半导体的性能优于p型半导体型半导体,因因n型半导体是负电子型半导体是负电子导电导电,p型半导体是正离子导电型半导体是正离子导电.(C)n型半导体中杂质原子所形成的局部能级靠近空带型半导体中杂质原子所形成的局部能级靠近空带(导带导带)的底部的底部,使局部能级中多余的电子容易被激发跃迁到空带中使局部能级中多余的电子容易被激发跃迁到空带中去去,大大提高了半导体导电性能大大提高了半导体导电性能.(D)p型半导体的导电机构完全决定于满带中空穴的运动型半导体的导电机构完全决定于满带中空穴的运动.30、在下列给出的条件中，哪些是产生激光的条件，将其标号在下列给出的条件中，哪些是产生激光的条件，将其标号列下：列下：.（1）自发辐射）自发辐射 （2）受激辐射）受激辐射 （3）粒子数反转）粒子数反转（4）三能级系统）三能级系统 （5）谐振腔）谐振腔0,2,229、根据量子力学理论根据量子力学理论,氢原子中电子的动量矩在外磁氢原子中电子的动量矩在外磁场方向上的投影为场方向上的投影为 ,当角量子数当角量子数l=2时时,Lz的可能值的可能值为为 .lzmL(2),(3),(4),(5)32、如果电子被限制在边界如果电子被限制在边界x与与x+x之间，之间，x=0.5 ，则电子，则电子动量动量x分量的不确定量近似地为分量的不确定量近似地为_kgms(不确定关系式不确定关系式xph，普朗克常量，普朗克常量h=6.6310-34 Js)33、在下列各组量子数的空格上，填上适当的数值，以便使它们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：可以描述原子中电子的状态：(1)2,1,1/2lsnlmm (2)2,0,1/2lsnlmm(3)2,1,0,lsnlmm1 0 1122或 1.3310-23 31、光和物质相互作用产生受激辐射时，辐射光和照射光、光和物质相互作用产生受激辐射时，辐射光和照射光具有完全相同的特性，这些特性是指具有完全相同的特性，这些特性是指_ 相位、频率、偏振态、传播方向相位、频率、偏振态、传播方向 34、以波长以波长=410 nm(1 nm=10-9 m)的单色光照射某一金属，的单色光照射某一金属，产生的光电子的最大动能产生的光电子的最大动能EK=1.0 eV，求能使该金属产生光电，求能使该金属产生光电效应的单色光的最大波长是多少？效应的单色光的最大波长是多少？(普朗克常量普朗克常量h=6.6310-34 Js)00 Ah解：设能使该金属产生光电效应的单色光最大波长为解：设能使该金属产生光电效应的单色光最大波长为 0 0由由 0)/(0 AhcAhc/0可得可得KEAhc)/(又按题意：又按题意：KEhcA)/(KKEhchcEhchc)/(0得得=612 nm 35、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：)/sin(/2)(axnaxn(0 x a)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？xaxaxPdsin2dd22解：解：粒子位于粒子位于0 a/4内的概率为：内的概率为：xaxaPadsin24/02)d(sin24/02axaxaaa4/0212sin412aaxax)42sin(414221aaaa=0.091 返回返回36、氢原子中处于氢原子中处于2p状态的电子，描述其量子态的四个量子数状态的电子，描述其量子态的四个量子数(n，l，ml，ms)可能取的值为可能取的值为 (A)(2，2，1，-1/2）(B)(2，0，0，1/2）(C)(2，1，-1，-1/2）(D)(2，0，1，1/2）37、p型半导体中杂质原子所形成的局部能级型半导体中杂质原子所形成的局部能级(也称受主能级也称受主能级)，在能带结构中应处于在能带结构中应处于 (A)满带中满带中 (B)导带中导带中 (C)禁带中，但接近满带顶禁带中，但接近满带顶 (D)禁带中，但接近导带底禁带中，但接近导带底CC38、当氢原子从某初始状态跃迁到激发能当氢原子从某初始状态跃迁到激发能(从基态到激发态所需的从基态到激发态所需的能量能量)为为10.19 eV的激发态上时，发出一个波长为的激发态上时，发出一个波长为4860 的光子，的光子，则初始状态氢原子的能量是则初始状态氢原子的能量是_eV 0.85 39、原子中电子的主量子数原子中电子的主量子数n=2，它可能具有的状态数最多为，它可能具有的状态数最多为_个个40、按照原子的量子理论，原子可以通过、按照原子的量子理论，原子可以通过_ _两两种辐射方式发光，而激光是由种辐射方式发光，而激光是由_方式产方式产生的生的自发辐射和受激辐射自发辐射和受激辐射 受激辐射受激辐射 8 41、在均匀磁场在均匀磁场B内放置一极薄的金属片，其红限波长为内放置一极薄的金属片，其红限波长为0今今用单色光照射，发现有电子放出，有些放出的电子用单色光照射，发现有电子放出，有些放出的电子(质量为质量为m，电荷的绝对值为电荷的绝对值为e)在垂直于磁场的平面内作半径为在垂直于磁场的平面内作半径为R的圆周运的圆周运动，那末此照射光光子的能量是：动，那末此照射光光子的能量是：0hc0hcmeRB2)(20hcmeRB0hceRB2 (A)(B)(C)(D)B42、要使处于基态的氢原子受激发后能发射赖曼系要使处于基态的氢原子受激发后能发射赖曼系(由激发态跃由激发态跃迁到基态发射的各谱线组成的谱线系迁到基态发射的各谱线组成的谱线系)的最长波长的谱线，至的最长波长的谱线，至少应向基态氢原子提供的能量是少应向基态氢原子提供的能量是 (A)1.5 eV (B)3.4 eV (C)10.2 eV (D)13.6 eV 43、世界上第一台激光器是世界上第一台激光器是 (A)氦氖激光器氦氖激光器 (B)二氧化碳激光器二氧化碳激光器 (C)钕玻璃激光器钕玻璃激光器 (D)红宝石激光器红宝石激光器 (E)砷化镓结型激光器砷化镓结型激光器 DC44、如果电子被限制在边界如果电子被限制在边界x与与x+x之间，之间，x=0.5 ，则电子动量则电子动量x分量的不确定量近似地为分量的不确定量近似地为_kgms(不确定关系式不确定关系式xph，普朗克常量，普朗克常量h=6.6310-34 Js)45、原子内电子的量子态由原子内电子的量子态由n、l、ml及及ms四个量子数表征当四个量子数表征当n、l、ml一定时，不同的量子态数目为一定时，不同的量子态数目为_；当；当n、l一定时，不同的量子态数目为一定时，不同的量子态数目为_；当；当n一一定时，不同的量子态数目为定时，不同的量子态数目为_ 46、太阳能电池中，本征半导体锗的禁带宽度是太阳能电池中，本征半导体锗的禁带宽度是0.67 eV，它能，它能吸收的辐射的最大波长是吸收的辐射的最大波长是_ (普朗克常量普朗克常量h=6.6310-34 Js，1 eV=1.6010-19 J)1.85104 =1.85103 nm 22(21)l 22n1.3310-23)/(sin)/2()(22axax)/2cos(1)2/2(axaax/2ax21解：先求粒子的位置概率密度解：先求粒子的位置概率密度2)(x有最大值在有最大值在0 xa范围内可得范围内可得 3分1)/2cos(ax时，时，当当返回返回47、已知粒子在无限深势阱中运动，其波函数为已知粒子在无限深势阱中运动，其波函数为 )/sin(/2)(axax(0 x a)求发现粒子的概率为最大的位置求发现粒子的概率为最大的位置49、太阳能电池中，本征半导体锗的禁带宽度是太阳能电池中，本征半导体锗的禁带宽度是0.67 eV，它能吸收的，它能吸收的辐射的最大波长是辐射的最大波长是_ (普朗克常量普朗克常量h=6.6310-34 Js，1 eV=1.6010-19 J)50、已知粒子在无限深势阱中运动，其波函数为已知粒子在无限深势阱中运动，其波函数为 (0 x a)求发现粒子的概率为最大的位置求发现粒子的概率为最大的位置)/sin(/2)(axax51.51.静质量为静质量为me的电子，经电势差为的电子，经电势差为U12的静电场加速后，的静电场加速后，若不考虑相对论效应，电子的德布罗意波长若不考虑相对论效应，电子的德布罗意波长=1225.12UA52.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:若粒子处于若粒子处于n=1的状态，在的状态，在0a/4区间发现该粒子的几率区间发现该粒子的几率 是多少？是多少？)0(2)(axaxnsinaxn2141402dxwan53.氢原子的部分能级跃迁示意如图，在这些能级跃迁中，氢原子的部分能级跃迁示意如图，在这些能级跃迁中，1）从）从n=的能级跃迁到的能级跃迁到n=的能级时所发射的的能级时所发射的 光子的波长最短；光子的波长最短；54.根据量子力学理论，氢原子中电子的动量矩在外磁场方向根据量子力学理论，氢原子中电子的动量矩在外磁场方向 上的投影为上的投影为LZ =mL，当角量子数当角量子数l=2 时，时，LZ 的可能取值的可能取值 为为2,02）从从n=的能级跃迁到的能级跃迁到n=的能级时所发射的的能级时所发射的 光子的频率最小。光子的频率最小。1n2n3n4n413455.氢原子的氢原子的L壳层内，电子可能具有的量子数（壳层内，电子可能具有的量子数（n，l，ml,，ms）是：是：)21,0,0,1)(A)21,1,1,2)(B)21,1,0,2)(C)21,1,1,3)(D56、已知电子的静能为、已知电子的静能为0.511MeV，若电子的动能，若电子的动能为为0.25MeV，则它所增加的质量则它所增加的质量 m 与静止质与静止质量量 m0 的比值近似为的比值近似为A）0.1 B）0.2 C）0.5 D）0.9
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