大学物理习题12第十二章答案
习题12
12.1选择题
(1)  已知一单光照射在钠表面上，测得光电子的最大动能是 1.2 eV，而钠的红限波长是540nm ，那么入射光的波长是                         
    (A)  535nm．        (B)  500nm．                       
(C)  435nm．        (D)  355nm．                      ［      ］
答： D；
(2) 设用频率为ν1和ν2的两种单光，先后照射同一种金属均能产生光电效应．已知金属的红限频率为ν0，测得两次照射时的遏止电压|Ua2| = 2|Ua1|，则这两种单光的频率有如下关系：
    (A)  ν2 = ν1 - ν0．    (B)  ν2 = ν1 + ν0．         
(C)  ν2 = 2ν1 - ν0．  (D)  ν2 = ν1 - 2ν0．                      ［      ］
答： C；
(3)  在康普顿效应实验中，若散射光波长是入射光波长的 1.2倍，则散射光光子能量ε与反冲电子动能EK之比ε/ EK为                       
(A)  2．      (B)  3．      (C)  4．      (D)  5．        ［      ］
答：D；
(4)  氢原子光谱的巴耳末系中波长最大的谱线用λ1表示，其次波长用λ2表示，则它们的比值λ1/λ2为：                             
    (A)  20/27．            (B)  9/8．                     
(C)  27/20．            (D)  16/9．                    ［      ］
答： C；
(5)  假定氢原子原是静止的，质量为1.67×10-27 kg，则氢原子从n = 3 的激发状态直接通过辐射跃迁到基态时的反冲速度大约是                                  ［    ］
(A)  4 m/s．        (B)  10 m/s ．    (C)  100 m/s ．    (D)  400 m/s ．
答： A；
(6) 电子显微镜中的电子从静止开始通过电势差为U的静电场加速后，其德布罗意波长是 0.4 Å ，则U约为                                   
    (A)  150 V ．            (B)  330 V ．                     
(C)  630 V ．            (D)  940 V ．                ［      ］
答： D；
(7)  如果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   
    (A) 动量相同．        (B) 能量相同．                     
(C) 速度相同．        (D) 动能相同．                    ［      ］
答： A；
(8) 已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为：             
,  ( - a≤x≤a )
那么粒子在x = 5a/6处出现的概率密度为                         
    (A)  1/(2a)．      (B)  1/a．                   
(C)  ．    (D)  ．                        ［      ］
答： A；
(9) 关于不确定关系，有以下几种理解： 
    (a) 粒子的动量不可能确定．                                 
    (b) 粒子的坐标不可能确定．                                 
    (c) 粒子的动量和坐标不可能同时准确地确定．                       
    (d) 不确定关系不仅适用于电子和光子，也适用于其它粒子． 
其中正确的是：                                                    ［    ］
    (A)  (a)，(b).              (B)  (c)，(d).         
    (C)  (a)，(d).              (D)  (b)，(d).         
答： B；
(10)  设粒子运动的波函数图线分别如图(A)、(B)、(C)、(D)所示，那么其中确定粒子动量的精确度最高的波函数是哪个图？           
                      ［      ］
答： A。
12.2填空题
第十二秒故事大概(1) 当波长为300nm的光照射在某金属表面时，光电子的能量范围从 0到 4.0×10-19 J．在作上述光电效应实验时遏止电压为 |Ua| =____________V；此金属的红限频率ν0 =__________________Hz．
答：  2.5        4.0×1014
(2) 在X射线散射实验中，散射角为φ1 = 45°和φ2 =60°的散射光波长改变量之比∆λ1：∆λ2=_________________． 
答： 0.586
  (3) 氢原子从能量为－0.85 eV的状态跃迁到能量为－3.4 eV的状态时，所发射的光子能量是_________eV，这是电子从n =_______的能级到n = 2的能级的跃迁． 
答： 2.55 ;  4. 
  (4) 光子波长为 ，则其能量 _________；动量的大小 p =_________；质量m=_______ ．
答： ;  ;  。
  (5) 根据量子力学理论，氢原子中电子的角动量为，当主量子数n =3时，电子角动量的可能取值为______________________________．
答： 0，，. 当n =3时,  l=0,1,2.
(6) 如果电子被限制在边界x与x +∆x之间，∆x =0.5 Å，则电子动量x分量的不确定量近似地为________________kg·m／s． (不确定关系式用∆x·∆p≥h，)
答：1.33×10-23 
  (7) 电子的自旋磁量子数ms只能取______和______两个值．
答： ;   
(8) 原子中电子的主量子数n =2，它可能具有的状态数最多为______个．
答： 8
(9)多电子原子中，电子的排列遵循__________________原理和_________________原理．
答： 泡利不相容    ；    能量最小 
12..3 将星球看做绝对黑体，利用维恩位移定律测量λm便可求得T．这是测量星球表面温度的方法之一．设测得：太阳的λm=0.55μm，北极星的λm=0.35μm，天狼星的λm=0.29μm，试求这些星球的表面温度．
解：将这些星球看成绝对黑体，则按维恩位移定律：
对太阳： 
对北极星：
对天狼星：
12.4用辐射高温计测得炉壁小孔的辐射出射度(总辐射本领)为22.8W/cm2，求炉内温度．
解：炉壁小孔视为绝对黑体，其辐出度
                 
按斯特藩-玻尔兹曼定律：
12.5从铝中移出一个电子需要4.2eV的能量，今有波长为200nm的光投射到铝表面．试问：
(1)由此发射出来的光电子的最大动能是多少?(2)遏止电势差为多大?(3)铝的截止(红限)波长有多大?
解：(1)已知逸出功，据光电效应公式 
则光电子最大动能：
(2) 由实验可知   
得遏止电势差     

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