第二次作业

发布 2022-07-13 13:59:28 阅读 3964

16.设原子线度为,求原子中电子速度的不确定量。

解:, 原子中的电子不能再当经典粒子, 电子围绕原子核旋转的速度。

17.设原子核线度为,试判断,原子核是否由电子和质子所组成,一般情况下中等质量原子核的平均结合能小于8mev。(轻核和重核一般为2 mev)

解:由不确定关系,

p应大于,

ev≈10gev

如核由电子和质子组成,则原子将被动能如此大的电子所击碎。

18.试由不确定关系来估算电子等微观粒子的自旋不是电子的机械自转。(电子半径约为)

解:电子的自旋如理解为自转,自转动量不确定为。

即电子自转大于光速。

19. 电子在以下几种情况下必须用量子力学来讨论它的运动行为?

a 电子枪射出来的电子,b 空中自由运动的电子,c 原子中的电子 d 宏观电场中的电子。

20. 主量子数n = 3的原子中可以有多少个自旋向上的电子存在?答: 9个。

第二章波函数和薛定谔方程。

1.玻恩对波函数的统计解释为。

答:代表t时刻附近单位体积内发现粒子的几率。

2.波函数的标准化条件是什么?

答:单值、有限、连续。

3.求在一维势场中运动粒子的能级和波函数,及粒子出现几率最大的位置坐标。

解:由薛氏方程,

当,时, (

当时,, 令。

由标准化条件:有。

b=0 ,n=0,1,2,……

由归一化条件有,

粒子出现几率最大的地方为,位置。

为什么),,m=0,1,2

当n=1时m=0, n=2时, n=3时,4 .设和是薛定谔方程束缚态的两个解,证明与时间无关。

证:和的薛定谔方程为。

以左乘②式,以左乘③式相减有

式两对全空间积分有。

波函数在无穷远处为零,⑤式右端积分由于为零,即与时间无关。

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