精品文档---下载后可任意编辑说明:习题难度非常低,大多习题均可以在 ppt 中直接找到答案。第一次习题:1.计算(1):de Broglie 波长均为 5 埃(Å)的电子、中子与光子的动量与能量各为多少? 答:这三种粒子的动量都是Kg·m/s (或 Kg·m/s)。电子的动能 JeV (或 6eV)(1 电子伏特=焦耳)中子的动能 JeV约 990MeV 小,说明没有必要使用相对论来计算)但光子是相对论性粒子,必须用相对论来计算:光子动能(总能)eV。说明:虽然以上问题中,牛顿力学的动能公式是非常良好的近似,但使用相对论亦可。有的学生计算了动能部分,有的学生计算了总能量,答案是开明的,都属对,但要知道与动能之间如下关系:粒子总能量,动质量。可以用泰勒展开:,其中为静止能量(rest energy), 为牛顿动能(它只是的一部分)。只有当低速的时候,才重要,其中更重要。当高速的时候,不再重要。此时应该用等来计算。因此,本习题求中子与电子的动能时,可以用如下两法:① 使用,求出速度,代入,求出总能量 E, 再减去静止能量,即是动能。② 利用动量 p 的数值,使用,求出总能量 E, 再减去静止能量,即是动能。以上两法是等价的。以上两法对于光电系学生不作要求,但还是有不少学生就使用了以上两法,说明他们对于普通物理掌握得不错。值得欣赏!!计算(2):当电子与中子的速度都为 1000m/s 时,它们的物质波(de Broglie 波)波长各为多少?当它们通过一个宽度为 10nm 的细缝时,谁的衍射效应强?哪者需要使用量子论讨论,哪者可以近似用牛顿力学处理?普朗克常数J·s, 约化(reduced)普朗克常数J·s, 电子质量Kg, 质子与中子质量接近,可以取Kg。答: 电子的物质波波长m=730nm,中子的物质波波长m,根据衍射理论,屏幕上衍射暗条纹之间的距离为 (为细缝与屏幕之间的垂直距离,为缝宽)。波长越短,粒子性越强;波长越长,波动性越明显,衍射效应越强。电子的衍射效应强,电子需要使用量子论讨论,本例中子可以近似用牛顿力学处理。2.根据“”中的内容,把 Compton(康普顿)散射理论独立推导一遍,体会光子的确具有客观实在性,同时锻炼自学能力。答:略3.根据“”中的内容,把 Bohr(波尔)的氢原子结构理论的数学独立推导一遍,体会Bohr 创建原子模型的心路历程,同时锻炼自学能力。答:略第二次习题:1.下面各个状态中,哪个与描写同一个状态?理由是?答:描述同一个状态(差别仅在于无关紧要的常数...