量子物理练习题公开课一等奖课件省赛课获奖课件

1.在光电效应试验中，测得某金属截止电压Uc和入射光频率对应数据如下：6.5016.3036.0985.8885.6640.8780.8000.7140.6370.541试用作图法求：(1)该金属光电效应红限频率；(2)普朗克常量。图Uc和

关系曲线4.05.06.00.00.51.0Uc[V]

1014Hz解：以频率

为横轴,以截止电压Uc为纵轴，画出曲线如图所示(注意:)。第1页(1)曲线与横轴交点就是该金属红限频率，由图上读出红限频率(2)对比光电效应方程有精确值为图Uc和

关系曲线4.05.06.00.00.51.0Uc[V]

1014Hz

由图求得直线斜率为第2页例.用某金属做光电效应试验，试验数据如下（Ekmax为最大初动能，l为入射光波长）：2.111.811.471.10.57283303.9330.2366.3435.8利用试验数据在图中画出Ekmax~f(f入射光频率)曲线，从曲线求出：(1)逸出功A；(2)红限频率f0；(3)普朗克常数h。2.6253.6解：将已知数据换算为Ekmax~f

关系2.111.811.471.10.5710.69.99.18.26.92.611.8第3页2.111.811.471.10.5710.69.99.18.26.92.611.80.54.02.06.00.01.0Ekmax[eV]f

1014Hz1.52.02.58.010.012.0(1)逸出功A(2)红限频率f0(3)普朗克常数h。第4页石英半透明铝膜钠棒例.己知:一共轴系统横截面如图所示。外面为石英圆筒,内壁敷上半透明铝薄膜,其内径r2=1cm,长为20cm。中间为一圆形钠棒,半径r1=0.6cm,长亦为20cm。整个系统置于真空中。今用波长=3000Å单色光照射系统。忽视边缘效应。求:平衡时钠棒所带电量(己知钠红限波长为=5400Å,铝红限波长为=2960Å。)解：(1)铝不产生光电效应,钠产生光电效应钠在光照下,放射光电子(2)光电子聚集在铝膜上,使钠棒和铝膜分别带上正、负电荷。当它们间电势差提供能量等于光电子最大初动能时,系统达成平衡+q-q第5页(3).高斯定理可求钠棒与铝膜间电场(4)利用电势差与电场关系,最后可得系统达成平衡钠棒所带电量。系统平衡时由高斯定理rl石英半透明铝膜钠棒+q-q第6页截止频率第7页例.用频率为

1单色光照射其光电管时，测得饱和光电流为I1，用频率为

2单色光以同样强度照射时，测得饱和光电流为I2，若I2>I1，则

1

2

解：饱和光电流大小取决于单位时间内从阴极单位面积上逸出光电子数

=单位时间内照射到阴极单位面积上光子数N。

由I2>I1

，则N2>N1N1h

1=N2h

2

1>

2第8页2.以一定频率单色光照射在某种金属上，测出其光电流曲线如图中实线所示，然后在光强度不变条件下增大照射光频率．测出其光电流曲线如图中虚线所示．满足题意图是：3.以一定频率单色光照射在某种金属上，测出其光电流曲线在图中用实线表达，然后保持光频率不变，增大照射光强度，测出其光电流曲线在图中用虚线表达．满足题意图是DBI=Nh

练习：1若

粒子（电量为2e）在磁感应强度为Ｂ

均匀磁场中沿半径为Ｒ圆形轨道运动，则

粒子德布罗意波长是

（Ａ）h/(2eRB)．

（Ｂ）h/(eRB)．

（Ｃ）1/(2eRBh)．

（Ｄ）1/(eRBh).A第9页5.设用频率为ν1和ν2两种单色光，先后照射同一种金属均能产生光电效应．已知金属红限频率为ν0，测得两次照射时遏止电压│Ｕa2│＝2│Ｕa1│，则这两种单色光频率有如下关系：

（Ａ）ν2=ν1

ν0．

（Ｂ）ν2=ν1+ν0．

（Ｃ）ν2=2ν1

ν0．

（Ｄ）ν2=ν1

2ν0．

C6.均匀磁场Ｂ内一极薄金属片，红限波长

λ0．用单色光照射，放出电子（质量为ｍ，电量绝对值为ｅ）在垂直于磁场平面内作半径为Ｒ圆周运动，此照射光光子能量是：4.保持光电管上电势差不变，若入射单色光光强增大，则从阴极逸出光电子最大初动能Ｅ0和飞到阳极电子最大动能ＥK变化分别是

（Ａ）Ｅ0增大，ＥK增大．

（Ｂ）Ｅ0不变，ＥK变小．

（Ｃ）Ｅ0增大，ＥK不变．

（Ｄ）Ｅ0不变，ＥK不变．D第10页解：p为氢原子反冲动量，整个过程能量和动量都守恒7.一种被冷却到几乎静止氢原子，从n

=

5状态跃迁到基态发出光子波长为氢原子反冲速率为9.在氢原子Ｌ壳层中，电子也许具有量子数（n,l,ml,ms）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．8.将波函数在空间各点振幅同步增大Ｄ倍，则粒子在空间分布几率将

（Ａ）增大Ｄ2倍．

（Ｂ）增大2D倍．

（Ｃ）增大Ｄ倍．

（Ｄ）不变．D第11页10.对谐振子，其基态波函数为，其中A,a为常量。将此式代入薛定谔方程。试根据所得出式子在x为任何值时均成立条件得出谐振子零点能为一维定态薛定谔方程解:对此题有将代入，整顿后得第12页由于此式在

x为任何值时均成立,应有x2

项系数为零,而上式等式右侧也为零。由此得由前式求出a代入后式可得第13页典型题3.

设粒子处于由下面波函数描述状态：当当A是正常数。求粒子在x轴上分布概率密度;粒子在何处出现概率最大?解：首先把给定波函数归一化做积分得第14页因此，归一化波函数为当当归一化之后，就代表概率密度了，即当当概率最大处:即x=0第15页