大學(xué)物理下典型題ppt課件(參考版)
2025-05-06 22:04本頁面
【正文】 0 EF A 自由能級(jí) E0 光照射鈉時(shí)發(fā)生光電效應(yīng)， 由愛因斯坦光電方程得到 鈉金屬發(fā)出光電子的最大動(dòng)能是 eV8413210611030010310636211998342m....????????????????AhcAhm??v。 0 EF A 自由能級(jí) E0 1622 )3()2()2()1(: spssNa光照射鈉時(shí)發(fā)生光電效應(yīng)， 由愛因斯坦光電方程得到 鈉金屬發(fā)出光電子的最大動(dòng)能是 eV8413210611030010310636211998342m....????????????????AhcAhm??v解： 費(fèi)米能量是價(jià)電子排布的最高能量 EF = 1/2N?E = ?1023? ?1023 = eV 金屬的逸出功是金屬內(nèi)的一個(gè)電子變 成自由電子所吸收的最小能量，即由 費(fèi)米能級(jí)向自由能級(jí)躍遷的電子所吸收的能量 A = E0 EF = = 6. 1mol 鈉原子結(jié)合成鈉金屬后，其 3s 軌道擴(kuò)展為價(jià) 帶。 答： (1) 4 個(gè)量子數(shù)包括： ? 主量子數(shù) n， n = 1, 2, 3,… ? 角量子數(shù) l， l = 0, 1, 2,…, n1 ? 軌道磁量子數(shù) ml， ml = 0, ?1, …, ?l ? 自旋磁量子數(shù) ms， ms = ?1/2 (3) 按照能量最低原理和泡利不相容原理在每個(gè)量子態(tài) 內(nèi)填充 1 個(gè)電子， 磷 P（ 15） 的電子排布： (2) n = 2 l = 0 (s) l = 1 (p) ml = 0 ml = 1 ml = 0 ml = 1 ms = ?1/2 ms = ?1/2 ms = ?1/2 ms = ?1/2 2n2 = 8 個(gè) 量子態(tài) 01)0(01 ???? ??)( ll1s, 2s, 3s 電子軌道角動(dòng)量為 2p, 3p 電子軌道角動(dòng)量為 ??? 21111 ???? )()( ll在 z 方向的投影可以為 ??? ,0,??lm1s22s22p63s23p3 每個(gè)電子的（軌道）角動(dòng)量： ? 解： 費(fèi)米能量是價(jià)電子排布的最高能量 EF = N?E = ?1023? ?1024 = eV 金屬的逸出功是金屬內(nèi)的一個(gè)電子變 成自由電子所吸收的最小能量，即由 費(fèi)米能級(jí)向自由能級(jí)躍遷的電子所吸收的能量 A = E0 EF = = 6. 1mol 鈉原子結(jié)合成鈉金屬后，其 3s 軌道擴(kuò)展為價(jià) 帶。可見，對(duì)原 子內(nèi)的電子，談?wù)撈渌? 度沒有意義，描述其運(yùn) 動(dòng)必須拋棄軌道概念， 代之以電子云圖象。 E o a/2 x a/2 E1 n=1 4E1 n=2 9E1 n=3 En ψn |ψn|2 無限深方勢(shì)阱內(nèi)粒子的 能級(jí)、波函數(shù)和概率密度 4. 氫原子的直徑約 1010m，求原子中電子速度的不確 定量。求粒子在 x軸上分布的概率密度 。按一維無限深方勢(shì)阱估算，質(zhì)子從第一 激發(fā)態(tài)到基態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)，放出的能量是多少 MeV？ 解： 在勢(shì)阱中粒子德布羅意波長(zhǎng)為 ?,3,2,1,2 ?? nnaλ 粒子的動(dòng)量為： ? ? aπ h nahnλhp nn ??? 222nn nma2mpE2222???? 粒子的能量為： ? ?? ?[ J ]10331001106712100512132142723422221??????????????....πamπEp? (2) 由上式，質(zhì)子的基態(tài)能量為 (n=1): 第一激發(fā)態(tài)的能量為： [ J ]102134 1312 ???? .EEn= 1,2,3… 從第一激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)變到基態(tài)所放出的能量為： [ M e V ]26[ J ]1099[ J ]10331021313131312....EE???????????討論： 實(shí)驗(yàn)中觀察到的核的兩定態(tài)之間的能量差一般就是幾 MeV,上述估算和此事實(shí)大致相符。 0?cU(1)曲線與橫軸的交點(diǎn)就是該金屬的紅限頻率， 由圖上讀出的紅限頻率 [ H z ]10274 140 ?? .? (2) 求普朗克常量 s][V10913 51 ??? ?.KAhvmv m ??221對(duì)比 s][J10266 34 ???? ?.eKh有 s][J10636 34 ??? ?.h精確值為 圖 Uc和 ? 的關(guān)系曲線 U c[V] ??1014Hz 0UKU c ?? ?0eUeKeU c ?? ?由圖求斜率 2. 一維無限深勢(shì)阱中的粒子的定態(tài)物質(zhì)波相當(dāng)于兩端固定的弦中的駐波，因而勢(shì)阱寬度 a必須等于德布羅意波的半波長(zhǎng)的整數(shù)倍。求 : 合成粒子的靜止質(zhì)量 M0? 解 : 二粒子的能量分別為 202020B20A 76 cmcmcmEcmE ???? ，由能量守恒 , 合成后粒子的總能量為 20BA 8 cmEEE ???由質(zhì)能關(guān)系 : E=Mc2 08 mM ??由質(zhì)速關(guān)系 : 220220 /18/1 cvmcvMM ????關(guān)鍵求復(fù)合粒子的速度 v = ? 由動(dòng)量守恒 : BBA pppp???? ???MpvMvp BB ???? ，對(duì) B應(yīng)用能量與動(dòng)量關(guān)系 , 即 42022B2B cmcpE ??2202B 48 cmp ??22022022B2436448 cmcmMpv ????02200 4/18 mcvmM ????共 6題 1. 在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得某金屬的截止電壓 Uc和入射光頻率的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)如下： ]V[cUHz1410??試用作圖法求： (1)該金屬 光 電效應(yīng)的紅限頻率； (2)普朗克常量。 飛船 1測(cè)飛船 2的長(zhǎng)度為 L2 ,飛船 2測(cè)飛船 1的長(zhǎng)度為 L139。求 : (1)宇宙飛船 2與 1中的靜止長(zhǎng)度之比 ? (2)飛船 2中的觀察者測(cè)得飛船 1的長(zhǎng)度與自己飛船長(zhǎng)度之比 ? 解 : (1) 設(shè)飛船 1為 S,飛船 2為 S39。 222012cvcvL/???由洛侖茲時(shí)空變換得 2. 兩只宇宙飛船 , 彼此以 方 。, tW39。, tE39。
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