【正文】 導(dǎo)帶（空帶）滿 帶禁帶施主能級(jí)EE導(dǎo)帶滿 帶禁帶受主能級(jí)（a）P型半導(dǎo)體 （b）N型半導(dǎo)體2. 純凈硅所吸收輻射的最大波長λ=，求硅的禁帶寬度。 解：把鋁（三價(jià)）摻雜到純凈的硅中，得到P（空穴）型半導(dǎo)體，能帶結(jié)構(gòu)如圖a所示。 (5) 諧振腔。 (3) 粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。6. 在下列給出的各種條件中，哪些是產(chǎn)生激光的條件，將其標(biāo)號(hào)列下： (2)、(3)、(4)、(5) (1) 自發(fā)輻射。請(qǐng)?jiān)谙聢D的能帶圖中定性畫出施主能級(jí)或受主能級(jí)。(普朗克常量h = 1034J2. 純凈鍺吸收的輻射的最大波長為=, 鍺的禁帶寬度為 eV 。(D)都是非相干光。(B)前者是非相干光，后者是相干光。(E)砷化鎵結(jié)型激光器。(C)釹玻璃激光器。[ D ]7. 世界上第一臺(tái)激光器是(A)氦—氖激光器。(C) 可同時(shí)提高激光束的方向性和單色性。 [ C ] 6. 在激光器中利用光學(xué)諧振腔(A) 可提高激光束的方向性，而不能提高激光束的單色性。(C) 相干性好。 [ C ]5. 激光全息照相技術(shù)主要是利用激光的哪一種優(yōu)良特性？(A) 亮度性。(C) n型半導(dǎo)體中雜質(zhì)原子所形成的局部能級(jí)靠近導(dǎo)帶的底部，使局部能級(jí)中多余的電子容易被激發(fā)躍遷到導(dǎo)帶中去，大大提高了半導(dǎo)體導(dǎo)電性能。s，基本電荷e = 1019C)：(A) 650nm (B) 628 nm (C) 550 nm (D) 514 nm [ C ]4. 下述說法中，正確的是:(A) 本征半導(dǎo)體是電子與空穴兩種載流子同時(shí)參與導(dǎo)電，而雜質(zhì)半導(dǎo)體(n或p型)只有一種載流子(電子或空穴)參與導(dǎo)電，所以, 本征半導(dǎo)體導(dǎo)電性能比雜質(zhì)半導(dǎo)體好。 解：根據(jù)泡利不相容原理和能量最小原理，氬原子的電子組態(tài)為第十七章 物理學(xué)與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)學(xué)號(hào) 姓名 專業(yè)、班級(jí) 課程班序號(hào) 一 選擇題[ D ] 1. n型半導(dǎo)體中雜質(zhì)原子所形成的局部能級(jí)(也稱施主能級(jí))，在能帶結(jié)構(gòu)中應(yīng)處于(A) 滿帶中 (B) 導(dǎo)帶中 (C) 禁帶中，但接近滿帶頂 (D) 禁帶中，但接近導(dǎo)帶底 [ A ] 2. 下圖是導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體在熱力學(xué)溫度T = 0 K時(shí)的能帶結(jié)構(gòu)圖。sin (0xa)在何處發(fā)現(xiàn)粒子的概率最大?解：概率密度為 (0xa)令，即：所以。求在區(qū)間發(fā)現(xiàn)該粒子的概率。三 計(jì)算題 1. 一粒子被限制在相距為l的兩個(gè)不可穿透的壁之間。8. 根據(jù)泡利不相容原理，在主量子數(shù)n = 4的電子殼層上最多可能有的電子數(shù)為 32 個(gè)。7．原子內(nèi)電子的量子態(tài)由n、l、及 四個(gè)量子數(shù)表征。5.在氫原子光譜中，賴曼系(由各激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)所發(fā)射的各譜線組成的譜線系)；。3.氫原子中電子從n=3的激發(fā)態(tài)被電離出去， 。[ A ]4. 已知粒子在一維矩形無限深勢阱中運(yùn)動(dòng)，其波函數(shù)為：那么粒子在處出現(xiàn)的概率密度為 [ B ]5．下列各組量子數(shù)中，哪一組可以描述原子中電子的狀態(tài)？ （A） （B） （C） （D）[ D ]6．直接證實(shí)了電子自旋存在的最早的實(shí)驗(yàn)之一是(A)康普頓實(shí)驗(yàn)  (B)盧瑟福實(shí)驗(yàn)(C)戴維孫革末實(shí)驗(yàn)  (D)施特恩格拉赫實(shí)驗(yàn) [ C ]7. 氫原子中處于2 p狀態(tài)的電子，描述其量子態(tài)的四個(gè)量子數(shù)()可能取的值為(A) (3, 2, 1,－) (B) (2, 0, 0, )(C) (2, 1,－1, －) (D) (1, 0, 0, )[ B ] 8. 在氫原子的L殼層中，電子可能具有的量子數(shù)()是(A) (1, 0, 0, －) (B) (2, 1, －1, )(C) (2, 0, 1, －) (D) (3, 1, －1, )二 填空題 1．德布羅意波的波函數(shù)與經(jīng)典波的波函數(shù)的本質(zhì)區(qū)別是 德布羅意波是概率波，波函數(shù)不表示某實(shí)在物理量在空間的波動(dòng)，其振幅無實(shí)在的物理意義。 (C) 增大D倍。s ，基本電荷e=1019C)第十六章 量子力學(xué)學(xué)號(hào) 姓名 專業(yè)、班級(jí) 課程班序號(hào) 一 選擇題[ C ]1. 假定氫原子原是靜止的，則氫原子從n=3的激發(fā)狀態(tài)直接通過輻射躍遷到基態(tài)時(shí)的反沖速度大約是(A)10m/s (B)100m/s (C)4m/s (D)400m/s [ A ]2．設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)的波函數(shù)圖線分別如圖(A)、(B)、(C)、(D)所示，那么其中確定粒子動(dòng)量的精確度最高的波函數(shù)是哪個(gè)圖? [ D ]3. 將波函數(shù)在空間各點(diǎn)的振幅同時(shí)增大D倍，則粒子在空間的分布概率將(A) 增大倍。｜Ua｜（v）22510v（1014Hz）3. 鎢的紅限波長是230nm(1nm=109m)，用波長為180nm的紫外光照射時(shí)。s,1eV=1019J，=1031kg)。從鉀表面發(fā)射出電子的最大速度 =。(D)只包含著波長變長的成分，其波長的變化只與散射物質(zhì)有關(guān)，與散射方向無關(guān)。(B)既有與入射光波長相同的成分，也有波長變長的成分，波長的變化只與散射方向有關(guān)，與散射物質(zhì)無關(guān)。 (D)不變，不變。 (B)不變，變小。今要制造能在可見光(1014 Hz ~ 1014Hz)下工作的光電管，在這些材料中應(yīng)選 (A) 鎢 (B) 鈀 (C) 銫 (D) 鈹[ B ] 4. 以一定頻率的單色光照射在某種金屬上，測出其光電流曲線在圖中用實(shí)線表示。s，基本電荷e =1019 C)解：(1) 德布羅意公式： 由題可知 粒子受磁場力作用作圓周運(yùn)動(dòng) ，又 則 故 (2) 由（1）可得 對(duì)于質(zhì)量為m的小球 =1034 m 2. 一維運(yùn)動(dòng)的粒子，設(shè)其動(dòng)量的不確定量等于它的動(dòng)量，試求此粒子的位置不確定量與它的德布羅意波長的關(guān)系。s)，它們都驗(yàn)證了 物質(zhì)波的存在和德布羅意公式 的正確性。4. 在電子單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，若縫寬為a = (1nm =109m), 電子束垂直射在單縫上，則衍射的電子橫向動(dòng)量的最小不確定量 （或） 。s ,基本電荷e = 1019C)3. 若令 (稱為電子的康普頓波長，其中m為電子靜止質(zhì)量，c為光速，h為普朗克常量)。 2. 在B = 10T的勻強(qiáng)磁場中沿半徑為R = 。的光沿x軸正方向傳播，若光的波長的不確定量Dl=10197。一束自然光自媒質(zhì)I中入射到I與Ⅱ的交界面上，若反射光為線偏振光，(1) 求入射角i ；ПШ(2) 媒質(zhì)Ⅱ，Ш界面上的反射光是不是線偏振光？為什么？解：(1) 由布儒斯特定律，入射角i為起偏角 (2) 設(shè)在媒質(zhì)中折射角為g ，則有 在Ⅱ, Ш分界面上 所以, 媒質(zhì)Ⅱ，Ш界面上的反射光不是線偏振光3. 有一平面玻璃板放在水中，板面與水面夾角為(見圖)。 2. 如圖安排的三種透光媒質(zhì)I，Ⅱ，Ш，其折射率分別為, ,。 (2) I1＝[I0 / 2＋I(xiàn)0cos2q ](1－5%)=2I0/2 得 q＝42176。光軸三 計(jì)算題1. 兩個(gè)偏振片PP2疊在一起，由強(qiáng)度相同的自然光和線偏振光混合而成的光束垂直入射在偏振片上．已知穿過P1后的透射光強(qiáng)為入射光強(qiáng)的1 / 2；連續(xù)穿過PP2后的透射光強(qiáng)為入射光強(qiáng)的1 / 4．求 (1) 若不考慮PP2對(duì)可透射分量的反射和吸收，入射光中線偏振光的光矢量振動(dòng)方向與P1的偏振化方向夾角 為多大？PP2的偏振化方向間的夾角為多大？ (2) 若考慮每個(gè)偏振光對(duì)透射光的吸收率為 5％，且透射光強(qiáng)與入射光強(qiáng)之比仍不變，此時(shí) 和 應(yīng)為多大？解：設(shè)I0為自然光強(qiáng)；II2分別為穿過P1和連續(xù)穿過PP2后的透射光強(qiáng)度．由題意知入射光強(qiáng)為2I0． (1) I1＝I0 / 2＋I(xiàn)0cos2q =2I0/2 cos2q＝1 / 2得 q＝45176。已知方解石晶體對(duì)此單色光的折射率為 =, =，這晶體中的尋常光的波長=_355nm_，非尋常光的波長 =__396nm_。光在晶體內(nèi)沿光軸傳播時(shí)， 尋常 光和非尋常 光的傳播速度相等。(假設(shè)題中所涉及的角均為銳角，且設(shè)α’＜α)。若在、之間插入第三個(gè)偏振片 ，則通過的光強(qiáng)發(fā)生了變化。5. 如圖，、為偏振化方向間夾角為α的兩個(gè)偏振片。4. 在以下五個(gè)圖中，左邊四個(gè)圖表示線偏振光入射于兩種介質(zhì)分界面上，最右邊的圖表示入射光是自然光。3. 要使一束線偏振光通過偏振片之后振動(dòng)方向轉(zhuǎn)過90176。2. 如圖所示，一束自然光入射到折射率分別為n1和n2的兩種介質(zhì)的交界面上，發(fā)生反射和折射。(D) 部分偏振光，且折射角是30186。 (B) 部分偏振光，且只是在該光由真空入射到折射率為的介質(zhì)時(shí)，折射角是30o。 (D) (E) [ D ]6. 自然光以60186。若以此入射光束為軸旋轉(zhuǎn)偏振片，測得透射光強(qiáng)度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光與線偏振光的光強(qiáng)比值為(A) (B) (C) (D) [ D ]5. 某種透明媒質(zhì)對(duì)于空氣的臨界角(指反射)等于45186。 (D) 90186。 (B) 45186。[ C ]2. 使一光強(qiáng)為I0的平面偏振光先后通過兩個(gè)偏振片P1和P2，P1和 P2的偏振化方向與原入射光光矢量振動(dòng)方向的夾角分別為和90o，則通過這兩個(gè)偏振片后的光強(qiáng)I是(A) (B) 0 (C) (D) (E)