《量子力学基础和原子、分子及晶体结构》习题和思考题VIP专享VIP免费

《结构化学》课程作业题2009.1.15第一部分：《量子力学基础和原子结构》思考题与习题1.经典物理学在研究微观物体的运动时遇到过哪些困难？举例说明之。如何正确对待归量子论？2.电子兼具有波动性的实验基础是什么？宏观物体有没有波动性？“任何微观粒子的运动都是量子化的，都不能在一定程度上满足经典力学的要求”，这样说确切吗？3.怎样描述微观质点的运动状态？为什么？波函数具有哪些重要性质？为什么？4.简述薛定谔方程得来的线索。求解该方程时应注意什么？5.通过一维和三维势箱的解，可以得出哪些重要結論和物理概念？6.写出薛定谔方程的算符表达式。你是怎样理解这个表达式的？*7.量子力学中的算符和力學量的关系怎样？8.求解氢原子和类氢离子基态和激发态波函数的思想方法是怎样的？9.通过氢原子薛定谔方程一般解的讨论明确四个量子数的物理意义。10.怎样根据波函数的形式讨论“轨道”和电子云图象？为什么不能说p+1和p-1就是分别代表px和py?11.样来研究多电子原子的结构？作过哪些近似？用过哪些模型？试简单说明之。12.电子的自旋是怎样提出的？有何实验依据？在研究原子内电子运动时，我们是怎样考虑电子自旋的？*13.哈特里-福克SCF模型考虑了一些什么问题？交换能有何意义？14.怎样表示原子的整体状态？光谱项、光谱支项各代表什么含义？洪特规则、选择定则又是讲的什么内容？15.原子核外电子排布的规律是什么？现在哪些问题你比过去理解得更加深入了？通过本部分的学习，你对微观体系的运动规律和特点掌握了多少？在思想方法上有何收获？16.巴尔末起初分析氢原子光谱是用波长，其中c为常数，n为大于2的正整数，试用里德伯常数求出c值。17.试计算氢原子中电子处于波尔轨道n=1和n=4时的动能（单位：J）和速度（单位：m·s-1）。18.已知电磁波中电场强度ε服从波动方程，试说明如下函数是这个方程的解。其中c表示光速。19.试计算具有下列波长的光子的能量和动量（a）1nm(X-射线)(b)200nm（紫外光）（c）600nm（可见光）(d)104nm（红外线）(e)1m(微波)(f)10m（无线电波）20.计算下列粒子的德布罗意波长，并说明所得结果的物理意义。（a）具有200eV动能的电子；（b）具有105eV能量的光子；（c）以1m·s-1速度运动的小球（质量为0.3㎏）；（d）相应于波尔轨道n=1和n=100的电子。21.试确定在戴维逊-革末实验中加速至75eV的电子束垂直打在镍单晶表面上所得强度最大时的反射角。122.假定长度为=200pm的一维势箱中运动的电子服从玻尔的频率规则,试求：（a)从能级n+1跃迁到n时发射出辐射的波长λ；（b)波数ν（单位㎝-1）.23.试证：如果粒子位置的不确定量等于这个粒子的德布罗意波长，则此粒子的速度不确定量等于此粒子的速度。24.用一台光子显微镜测定原子中电子的位置，定到10-11m范围内，试问用该法定电子的位置时，电子的動量不确定量有多大？25.假定三维势阱中薛定谔方程的解具有如下形式：(式中：0