结构化学基础习题答案_周公度_第版

l解法二:若电子位置的不确定度为10-6

m,则由不确定关

【1.3】金属钾的临阈频率为5.464×10-14s-1

,如用它作为

系决定的动量不确定度为:

?ph6.626?10?34Js光电极的阴极当用波长为300nm的紫外光照射该电池时,

x??x?10?6m?6.626?10?28Jsm?1 发射光电子的最大速度是多少?

在104

V的加速电压下,电子的动量为:

hv?hv10?mv2p解:2

x?m?x?2meV311?2?9.109?10?kg?1.602?10?19C?104V??2h?v?v0??2???5.402?10?23Jsm?1

?m??由Δpx和px估算出现第一衍射极小值的偏离角为:

1??2?6.626?10?34Js??p?2.998?108ms?1?5.464?1014s?1??2x?????arcsin??arcsin???300?109m???31?px?9.109?10kg???arcsin???6.626?10?28Jsm?1??23?1

?5.402?10Jsm??1?10?34Js?4.529?1014arcsin10?5??2?6.626s?1?2??9.109?10?31kg???0o ?8.12?105ms?1

这说明电子通过光栅狭缝后沿直线前进,落到同一个点

上。因此,用光学光栅观察不到电子衍射。

【1.4】计算下列粒子的德布罗意波的波长: ??d222?2?4(a)

质量为10-10kg,运动速度为0.01m·s-1【1.11】??xe?ax2是算符?dxax??的本征函数,的尘埃;

求其本征值。

(b) 动能为0.1eV的中子; 解:应用量子力学基本假设Ⅱ(算符)和Ⅲ(本征(c)

动能为300eV的自由电子。

函数,本征值和本征方程)得:

?d222?解:根据关系式: ?dx?????d222?xe?ax2?2?4ax??dx2?4ax?? (1)

?d2?ax222??ax2??h?6.626?10?34J?sdx2xe?4axxe? ?10?0.01m?s?1?6.626?10?22mv10kgm

?d?ax22?ax223?ax (2)??hhdx?e?2axe??4axe2p?2mT??2axe?ax2?4axe?ax2?4a2x3e?ax2?4a2x3e?ax2

?34?6.626?10J?s??6axe?ax22?1.675?10?27kg?0.1eV?1.602?10?19J??eV??1??6a?

?9.403?10-11m 因此,本征值为?6a。

(3) ??hhp?2meVid【1.13】eim?和cosm?对算符d?是否为本征函数?若

?6.626?10?34J?s是,求出本征值。

2?9.109?10?31kg?1.602?10?19C?300Vidim ?7.08?10?11m

?e??ieim?解:d,im??meim?

【1.7】子弹(质量0.01kg,速度1000m·s-1

),尘埃(质d量10-9kg,速度10m·s-1)、作布郎运动的花粉(质量10-13kg,所以,eim?i是算符d?的本征函数,本征值为

?m。

速度1m·s-1)、原子中电子(速度1000 m·s-1)等,其速而

度的不确定度均为原速度的10%,判断在确定这些质点位idd?cosm??i??sinm??m??imsinm??ccosm?置时,不确定度关系是否有实际意义?

dcosm?i所以不是算符d?的本征函数。 解:按测不准关系,诸粒子的坐标的不确定度分别为:

【1.14】证明在一

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