量子物理基礎一、主要基本概念：1.普朗克量子假說——第1頁2、愛因斯坦光子理論：3、光電效應本質：第2頁4、康普頓效應本質：第3頁5、玻爾氫原子理論三條基本假設：第4頁6、物質波:7、不確定關系:第5頁8、波函數:第6頁9、泡利不相容原理:10、能量最小原理：第7頁11、四個量子數:第8頁12、主要公式:第9頁13、主要數據:第10頁1.已知某單色光照射到一金屬表面產生了光電效應。若此金屬逸出電勢差為U0（使電子從金屬逸出需作功eU0),則此單色光波長λ必須滿足：

A)λ≤hc/(eU0).B)λ≥hc/(eU0).C)λ≤eU0/(hc).D)λ≥eU0/(hc).第11頁2.關于光電效應有以下說法：(1)任何波長可見光照射到任何金屬表面都能產生光電效應.(2)若入射光頻率都大于一給定金屬紅限,則該金屬分別受到不一樣頻率光照射時,釋出光電子最大初動能也不一樣.(3)若入射光頻率都大于一給定金屬紅限,則該金屬分別受到不一樣頻率,但強度相等光照射時,單位時間釋出光電子數一定相等.(4)若入射光頻率都大于一給定金屬紅限,則當入射光頻率不變,而強度增大一倍時,該金屬飽和光電流也增大一倍.其中正確是[].A.(1),(2),(3).B.(2),(3),(4).C.(2),(3).D.(2),(4).第12頁第13頁3.用頻率為ν1

單色光照射某金屬時,測得飽和電流為I1.用頻率為ν2

單色光照射某金屬時,測得飽和電流為I2.若I1>I2,則[]A.ν1>ν2.B.ν1<ν2.C.ν1=ν2.D.ν1,ν2關系還不能

確定.第14頁4.以一定頻率單色光照射到某金屬,測出其光電流曲線如圖中實線所表示,然后在光強度不變條件下,增大光頻率,測出其光電流曲線如圖中虛線所表示.則滿足題意圖是[]第15頁5.以一定頻率單色光照射到某金屬,測出其光電流曲線如圖中實線所表示,然后保持頻率不變，增大光強,測出其光電流曲線如圖中虛線所表示.則滿足題意圖是[]第16頁6.依據玻爾理論，氫原子在n=5軌道上動量矩與在第一激發態軌道動量矩之比為：[]A.5/2.B.5/3.C.5/4.D.5.7.若α粒子（電量為2e）在磁感應強度為B均勻磁場中沿半徑為R圓形軌道運動，則α粒子德布羅意波長為[]。

A.h/(2eRB).B.h/(eRB).C.1/(2eRBh).D。1/(eRBh).第17頁8.要使處于基態氫原子受激發后，能發射萊曼系最長波長譜線，最少應向基態氫原子提供能量是[]。A)1.5eV.B)3.4eV.C)10.2eV.D)13.6eV.9.第18頁10.康普頓散射中，當出射光子與入射光子方向成夾角θ=時，光子頻率減小得最多；當θ=時，光子頻率保持不變。第19頁11.玻爾氫原子理論中，勢能為負值，而且數值比動能大，所以總能量為值，而且只能取值。12.氫原子基態電離能是eV.電離能為0.544eV激發態氫原子，其電子處于n=狀態上運動。13.描述微觀粒子運動波函數為，則ΨΨ*表示，Ψ須滿足條件是，其歸一化條件是。第20頁14.原子內電子量子態由n、l、ml、ms表征。當n、l、ml一定時，不一樣量子態數目為；當n、l一定時，不一樣量子態數目為；當n一定時，不一樣量子態數目為。15.圖示被激發氫原子躍遷到低能級時（圖中E1不是基態），可發出波長為λ1、

λ2

、λ3輻射，其頻率

ν1

、ν2

、ν3關系式是；三個波長關系等式是。第21頁16.已知氫原子光譜某一線系極限波長為3647埃，其中有一譜線波長為6565埃，求與該波長對應始態和終態能級能量（R=1.097×107m-1).第22頁17.α粒子在磁感應強度為B=0.025T均勻磁場中沿半徑為R=0.83cm圓形軌道運動。（1）計算其德布羅意波長。（2）若使質量m=0.1g小球以與α粒子相同速率運動，則其波長為多少？（mα=6.64×10-27kg)第23頁18.依據玻爾理論（1）計算氫原子中電子在量子數為n軌道上作圓周運動頻率。（2）計算當該電子躍遷到（n-1）軌道上時所發出光子頻率。（3）證實當n很大時，上述（1）和（2）結果近似相等。

第24頁19.已知某電子德布羅意波長和光子波長相同。（1）它們動量大小是否相同？為何？（2）它們（總）能量是否相同？為何？第25頁20.在x散射試驗中，若散射光波長是入射光波長1.2倍，則入射光光子能量與散射光光子能量之比ε0/ε為

[]A)0.8B)1.2C)1.6D)2.021.當大量氫原子處于n=3激發態時，原子躍遷將發出：[]

A)一個波長光。B)兩種波長光。

C)

三種波長光。D)連續光譜。第26頁22.若有兩種不一樣質量粒子，其德布羅意波長相同，則這兩種粒子[]

A)動量相同。B)

能量相同。C)

速度相同。D)動能相同。23.氫原子L殼層中，電子可能含有量子數（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)第27頁24.德布羅意波函數與經典波波函數本質區分是：25.19施特恩和蓋拉赫在試驗中發覺，一束處于s態原子射線，在非均勻磁場中，分裂為兩束。對于這種分裂，用電子軌道運動角動量空間取向量子化難于解釋，只能用來解釋。第28頁26.氫原子部分能級躍遷示意如圖。在這些躍遷中，（1）從n=能級躍遷到n=

能級時發射光子波長最短。（2）從n=能級躍遷到n=

能級時發射光子頻率最小。第29頁27.粒子在一維矩形無限深勢阱中運動，波函數為：

若粒子處于n=1狀態，在0~(1/4)a區間發覺粒子概率是多少？第30頁28.依據量子力學理論，氫原子中電子動量矩在外磁場方向上投影為，當角量子數l=2時，Lz可能取值為第31頁

◆半導體——n（電）4（5）施主導底

p（空）4（3）受主滿頂

1.n型半導體中，雜質原子所形成局部能級稱為，在能帶結構中應處于中，而靠近。

2.激發本征半導體中傳導電子幾個方法有（1）熱激發，（2）光激發，（3）用三價元素摻雜，（4）用五價元素摻雜。對于純鍺和純硅這類本征半導體，在上述方法中能激發其傳導電子只有[]A.(1)(2).B.(3)(4).C.(1)(2)(3).D.(1)(2)(4).第32頁3.與絕緣體比較，半導體能帶結構特點是[]A.導帶也是空帶。B.滿帶與導帶重合，

C.滿帶中總是有空穴，導帶中總是有電子。

D.禁帶寬度較窄。4.硫化鎘（CdS）晶體禁帶寬度為2.42eV,要使這種晶體產生本征光導電，則入射到晶體上光波長不能大于[]A.650nm.B.628nm.C.550nm.D.514nm.第33頁

◆激光——1.世界上第一臺激光器是[]A)氦-氖激光器。B)氬離子激光器。

C)二氧化碳激光器。D)紅寶石激光器。2.激光全息攝影技術主要利用激光哪一個優良特征？

A)亮度高。B)方向性好。

C)相干性好。

D)抗電磁干擾能力強。[]第34頁3.按照原子量子理論，原子能夠經過和兩種方式發光，而激光是由方式產生。4.激光器基本結構包含三部分：，和。5.按工作物質不一樣，激光器可分為四大類，它們是、、和。第35頁6.以下條件中哪些是產生激光條件，寫出其標號：（1）自發輻射，（2）受激輻射，（3）粒子數反轉，（4）三能級系統，（5）諧振腔。7.光和物質相互作用產生受激輻射時，輻射光和照射光含有完全相同特征，這些特征是指：。8.產生激光必要條件是：。激光三個主要特征是：第36頁9.激光器中，光學諧振腔作用是（1）（2）（3）

第37頁1、不確定關系式表示在X方向上：[99]A）粒子位置不能確定。B）粒子動量不能確定。C）粒子位置和動量都不能確定。D）粒子位置和動量不能同時確定。√2、氫原子中處于3d量子態電子，描述其量子態四個量子數（n，l，ml,，ms）可能取值為：[99]√3、氬（Z=18）原子基態電子組態是：[99]√歷年考試題第38頁A、（1）B、（2）C、（1），（3）D、（3）E、（4）空帶禁帶（1）空帶禁帶（2）禁帶導帶（3）空帶禁帶導帶（4）√4、附圖是導體、半導體、絕緣體在熱力學溫度T=0K時能帶結構圖。其中屬于絕緣體能帶結構是：[99]第39頁5、[99]依據玻爾氫原子理論，若大量氫原子處于主量子數n=5激發態，則躍遷輻射譜線能夠有條，其中屬于巴耳末系譜線有條。6、[99]按照原子量子理論，原子能夠經過和兩種輻射方式發光，而激光是由方式產生。自發輻射受激輻射受激輻射第40頁7、當電子德布羅意波長與可見光波長(λ=5500?)相同時，

求它動能是多少電子伏特？[99]（電子質量me=9.11×10-31kg，普朗克常量h=6.63×10-34J.s1eV=1.6×10-19J）第41頁8、[00]某金屬產生光電效應紅限波長為λ0，今以波長為λ（λ<

λ0）單色光照射該金屬，金屬釋放出電子（質量為me）動量大小為:9、[00]電子顯微鏡中電子從靜止開始經過電勢差為U靜電場加速后，其德布羅意波長是0.4?，則U約為：A)150VB)330VC)630VD)940V10、[00]不確定關系式表示在X方向上：A）粒子位置不能確定。B）粒子動量不能確定。C）粒子位置和動量都不能確定。D）粒子位置和動量不能同時確定。√√√第42頁11、[00]硫化鎘（CdS）晶體禁帶寬度為2.42eV，要使這種晶體產生本征光電導，則入射到晶體上光波長不能大于:(普朗克常數h=6.63×10-34J.s，基本電荷e=1.6×10-19C）A)650nmB)628nmC)550nmD)514nm√12、[00]在激光器中利用光學諧振腔：A）可提升激光束方向性，而不能提升激光束單色性。B）可提升激光束單色性，而不能提升激光束方向性。C）可同時提升激光束方向性和單色性。D）即不能可提升激光束方向性也不能提升其單色性。√第43頁13、[00]已知某金屬逸出功為A，用頻率為ν1光照射該金屬能產生光電效應，則該金屬紅限頻率ν0=

且遏止電壓14、[00]依據量子論，氫原子核外電子狀態可由四個量子數來確定，其中主量子數n可取值為，它可決定

氫原子能量1、2、3、….15、[00]電子自旋磁量子數mS只能取和兩個值。自發輻射受激輻射受激輻射16、[00]按照原子量子理論，原子能夠經過

和

兩種輻射方式發光，而激光是由

方式產生。第44頁17、[02]已知粒子在一維無限深勢阱中運動，其波函數為:那么粒子在x=5a/6處出現概率密度為:√18、[02]n型半導體中雜質原子形成局部能級（也稱施主能級）在能帶結構中應處于A）滿帶中.B）導帶中.C）禁帶中,但靠近滿帶頂.D）禁帶中,但靠近導帶底.√第45頁19、[02]以波長為λ=0.207μm紫外光照射金屬鈀表面產生光電效應，已知鈀紅限頻率赫茲，則其遏止電壓。0.99第46頁20、假如電子被限制在邊界x與x+dx之間，dx=0.5?，則電子動量x分量不確定量近似地為________________kg·m／s．

(不確定關系式普朗克常量h=6.63×10-34J·s)21、在以下各組量子數空格上，填上適當數值，方便使它們能夠描述原子中電子狀態(1)

n=2，l=________，ml=-1，．

(2)

n=2，l=0，ml=________，．

(3)

n=2，l=1，ml=0，ms=________．10?、-?第47頁22、以波長λ=410nm(1nm=10-9m)單色光照射某一金屬，產生光電子最大動能EK=1.0eV，求能使該金屬產生光電效應單色光最大波長是多少？(普朗克常量

h=6.63×10-34J·s)第48頁23、粒子在一維矩形無限深勢阱中運動，其波函數為：

(0<x<a)

若粒子處于n=1狀態，它在0－a/4區間內概率是多少？

[提醒：]22、以波長λ=410nm(1nm=10-9m)單色光照射某一金屬，產生光電子最大動能EK=1.0eV，求能使該金屬產生光電效應單色光最大波長是多少？(普朗克常量

h=6.63×10-34J·s)第49頁設粒子運動波函數圖線分別如圖(A)、(B)、(C)、(D)所表示，那么其中確定粒子動量準確度最高波函數是哪個圖？24、[02](A)(B)(C)(D)√xxxx第50頁E25、[01]某金屬產生光電效應紅線波長為λ0，今以波長為λ(λ<λ0)單色光照射該金屬，金屬釋放出電子(質量為me）動量大小為：第51頁DA26、[01]電子顯微鏡中電子從靜止開始經過電勢差為U靜電場加速后，其德布羅意波長為0.4埃，則U約為：(A)150V(B)330V(C)630V(D)940V27、[01]已知粒子在一維無限深勢阱中運動,其波函數為:那么粒子在x=5a/6處出現概率密度為:第52頁C28.[01]下述說法中,正確是:(A)本征半導體是電子與空穴兩種載流子同時參加導電,而雜質半導體只有一個載流子參加導電,所以本征半導體導電性能比雜質半導體好.(B)n型半導體性能優于p型半導體,因n型半導體是負電子導電,p型半導體是正離子導電.(C)n型半導體中雜質原子所形成局部能級靠近空帶(導帶)底部,使局部能級中多出電子輕易被激發躍遷到空帶中去,大大提升了半導體導電性能.(D)p型半導體導電機構完全決定于滿帶中空穴運動.第53頁30、[01]（3分）在以下給出條件中，哪些是產生激光條件，將其標號列下：

.（1）自發輻射（2）受激輻射（3）粒子數反轉（4）三能級系統（5）諧振腔29、[01]依據量子力學理論,氫原子中電子動量矩在外磁場方向上投影為,當角量子數l=2時,Lz可能值為

.

(2),(3),(4),(5)第54頁32、[03]（本題3分）（4632）假如電子被限制在邊界x與x+Δx之間，Δx=0.5?，則電子動量x分量不確定量近似地為________________kg·m／s．

(不確定關系式Δx·Δp≥h，普朗克常量h=6.63×10-34J·s)33、[03]（本題3分）（4968）在以下各組量子數空格上，填上適當數值，方便使它們能夠描述原子中電子狀態：101.33×10-2331、[03]（本題3分）（8035）光和物質相互作用產生受激輻射時，輻射光和照射光含有完全相同特征，這些特征是指_______________________________________________

．相位、頻率、偏振態、傳輸方向第55頁34、[03]（本題5分）（4393）以波長λ=410nm(1nm=10-9m)單色光照射某一金屬，產生光電子最大動能EK=1.0eV，求能使該金屬產生光電效應單色光最大波長是多少？(普朗克常量h=6.63×10-34J·s)解：設能使該金屬產生光電效應單色光最大波長為l0．由可得又按題意：∴得=612nm第56頁35、[03]（本題5分）（4526）粒子在一維矩形無限深勢阱中運動，其波函數為：(0<x<a)若粒子處于n=1狀態，它在0－a/4區間內概率是多少？解：粒子位于0–

a/4內概率為：

=0.091返回第57頁36、[03]（本題3分）8023

氫原子中處于2p狀態電子，描述其量子態四個量子數(n，l，ml，ms)可能取值為

(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、[03]（本題3分）4789p型半導體中雜質原子所形成局部能級(也稱受主能級)，在能帶結構中應處于

(A)滿帶中．(B)導帶中．

(C)禁帶中，但靠近滿帶頂．(D)禁帶中，但靠近導帶底．CC38、[03]（本題3分）4757當氫原子從某初始狀態躍遷到激發能(從基態到激發態所需能量)為10.19eV激發態上時，發出一個波長為4860?光子，則初始狀態氫原子能量是________eV．－0.85第58頁39、[03]（本題3分）4963原子中電子主量子數n=2，它可能含有狀態數最多為______個．40、[03]（本題3分）8034按照原子量子理論，原子能夠經過____________________________兩種輻射方式發光，而激光是由__________________方式產生．自發輻射和受激輻射受激輻射8第59頁41、[04]（本題3分）（4244）在均勻磁場B內放置一極薄金屬片，其紅限波長為λ0．今用單色光照射，發覺有電子放出，有些放出電子(質量為m，電荷絕對值為e)在垂直于磁場平面內作半徑為R圓周運動，那末此照射光光子能量是：(A)(B)(C)(D)B第60頁42、[04]（本題3分）（4190）要使處于基態氫原子受激發后能發射賴曼系(由激發態躍遷到基態發射各譜線組成譜線系)最長波長譜線，最少應向基態氫原子提供能量是

(A)1.5eV．(B)3.4eV．

(C)10.2eV．(D)13.6eV．43、[04]（本題3分）（4224）世界上第一臺激光器是

(A)氦氖激光器．(B)二氧化碳激光器．

(C)釹玻璃激光器．(D)紅寶石激光器．

(E)砷化鎵結型激光器．DC第61頁44、[04]（本題3分）（4632）假如電子被限制在邊界x與x+Δx之間，Δx=0.5?，則電子動量x分量不確定量近似地為________________kg·m／s．

(不確定關系式Δx·Δp≥h，普朗克常量h=6.63×10-34J·s)45、[04]（本題3分）（4221）原子內電子量子態由n、l、ml及ms四個量子數表征．當n、l、ml一定時，