第 1 页 一 选择题 (共48分)
1. (本题 3分)(0507)
已知用光照的办法将氢原子基态的电子电离，可用的最长波长的光是 913 Å
的紫外光，那么氢原子从各受激态跃迁至基态的赖曼系光谱的波长可表示为：(A)
11
913
+−
=
nn
λ Å． (B)
11
913
−+
=
nn
λ Å．
(C)
11
913
22
−+
=
nn
λ Å． (D)
1913
22
−=
nn
λ Å． ［ ］
2. (本题 3分)(4190)
要使处于基态的氢原子受激发后能发射赖曼系(由激发态跃迁到基态发射的
各谱线组成的谱线系)的最长波长的谱线，至少应向基态氢原子提供的能量是
(A) 1.5 eV． (B) 3.4 eV．
(C) 10.2 eV． (D) 13.6 eV． ［ ］
3. (本题 3分)(4194)
根据玻尔的理论，氢原子在n =5轨道上的动量矩与在第一激发态的轨道动
量矩之比为
(A) 5/4． (B) 5/3．
(C) 5/2． (D) 5． ［ ］
4. (本题 3分)(4195)
氢原子光谱的巴耳末线系中谱线最小波长与最大波长之比为
(A) 7/9． (B) 5/9．
(C) 4/9． (D) 2/9． ［ ］
5. (本题 3分)(4195)
氢原子光谱的巴耳末线系中谱线最小波长与最大波长之比为
(A) 7/9． (B) 5/9．
(C) 4/9． (D) 2/9． ［ ］
6. (本题 3分)(4197)
由氢原子理论知，当大量氢原子处于n =3的激发态时，原子跃迁将发出：
(A) 一种波长的光． (B) 两种波长的光．
(C) 三种波长的光． (D) 连续光谱． ［ ］
7. (本题 3分)(4198)
根据玻尔理论，氢原子中的电子在n =4的轨道上运动的动能与在基态的轨
道上运动的动能之比为
(A) 1/4． (B) 1/8．
(C) 1/16． (D) 1/32． ［ ］
8. (本题 3分)(4199)
波粒二象性
一、量子论
1.创立标志：1900年普朗克在德国的《物理年刊》上发表《论正常光谱能量分布定律》的论文，标志着量子论的诞生。
2.量子论的主要内容：
①普朗克认为物质的辐射能量并不是无限可分的，其最小的、不可分的能量单元即“能量子”或称“量子”，也就是说组成能量的单元是量子。
②物质的辐射能量不是连续的，而是以量子的整数倍跳跃式变化的。
3.量子论的发展
①1905年，爱因斯坦将量子概念推广到光的传播中，提出了光量子论。
②1913年，英国物理学家玻尔把量子概念推广到原子内部的能量状态，提出了一种量子化的原子结构模型，丰富了量子论。
③到1925年左右，量子力学最终建立。
二、黑体和黑体辐射
1．热辐射现象
任何物体在任何温度下都要发射各种波长的电磁波，并且其辐射能量的大小及辐射能量按波长的分布都与温度有关。
这种由于物质中的分子、原子受到热激发而发射电磁波的现象称为热辐射。
①.物体在任何温度下都会辐射能量。
②.物体既会辐射能量，也会吸收能量。物体在某个频率范围内发射电磁波能力越大，则它吸收该频率范围内电磁波能力也越大。
辐射和吸收的能量恰相等时称为热平衡。此时温度恒定不变。
实验表明：物体辐射能多少决定于物体的温度（T）、辐射的波长、时间的长短和发射的面积。
2.黑体
物体具有向四周辐射能量的本领，又有吸收外界辐射来的能量的本领。
黑体是指在任何温度下，全部吸收任何波长的辐射的物体。
3．实验规律：
1）随着温度的升高，黑体的辐射强度都有增加；
2）随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动。
四、光电效应
1、光电效应
⑴光电效应在光（包括不可见光）的照射下，从物体发射出电子的现象称为光电效应。
⑵光电效应的实验规律：装置：如右图。
①任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应，低于极限频率的光不能发生光电效应。
②光电子的最大初动能与入射光的强度无关，光随入射光频率的增大而增大。
从旧量子论到量子力学
量子力学和相对论是现代物理学的两大基础理论，它们是在19世纪末20世纪初产生的．如果说相对论从根本上改变了人们的时空观，那么，量子力学的创立则标志着人类对物质运动的认识从宏观世界深入到了微观世界．量子力学的创立经历了从旧量子论到量子力学的近30年的发展历程，量子力学创立以前的量子学说统称为旧量子论，它主要包括：普朗克的能量量子化假说、爱因斯坦的光量子假说和玻尔的原子结构模型．
一、热辐射研究和能量量子化
任何液体、固体、高压气体在任一温度下都在不停地向周围空间辐射各种波长连续变化的电磁波，这种现象称做热辐射．实验现象表明：热辐射具有连续的能量辐射谱线，波长自远红外区延伸到紫外区，辐射能量按波长或频率如何分布决定于物体的温度．例如，把铁块加热，开始虽看不见铁块发光，但也能感觉到它向外辐射的能量，随着温度的升高，铁块开始发出暗红色的可见光，然后逐渐变为橙红色，而后黄白色，在温度极高变为青白色．这说明同一物体在一定温度下所辐射出来的能量在不同波长的光谱区域的分布是不均匀的，温度越高，与能量最大的辐射所对应的波长却越短．
19世纪中叶，冶金工业的向前发展所要求的高温测量技术推动了热辐射的研究．1858年，德国柏林大学教授基尔霍夫(Gustav Robert Kirchhoff,1824～1887)根据实验提出了用黑体作为模型来研究热辐射．所谓黑体就是一种能够完全吸收辐射到它表面的电磁波，而且既不反射也不透射的全黑的理想模型．1895年，奥地利物理学家维恩(Ｗ．Ｗien，1864～1928)通过理论分析得出：一个带有小孔、不透明的空腔的热辐射性能可以被看做是一个黑体．例如白天从远处看建筑物上的窗口，显得特别黑暗这是由于从窗口射入室内的光线经墙壁多次反射、吸收后很少能从窗口射出的缘故．这样的窗口就相当于一个黑体．如果给黑体加热，一定会从小孔辐射出电磁波，这种热辐射称为黑体辐射．
量子计算
量子计算的研究集中在基于量子理论原理开发量子计算机，量子理论在量子（原子和亚原子）级别上解释自然以及能量和物质的行为。开发量子计算机，如果能够实现的话，将标志着计算能力的巨大飞跃，比从算盘到当代超级计算机的飞跃要大得多，性能上也会有数十亿倍或更大的提高。依量子物理学法则，量子计算机通过在多种状态下并行工作将具有巨大的处理能力，利用所有可能的排列来完成任务。当前量子计算的研究中心有MIT. IBM. 牛津大学和洛斯阿拉莫斯国家实验室。
量子计算的基本理论是由Paul Benioff于1981年在工作的Argonne国家实验室创立的，。他对一个用量子机制理论进行操作的经典计算机进行了理论化。但牛津大学David Deutsch
对量子计算研究的推动使其被广泛接受。1984年，在一个计算理论会议上他开始考虑基于独立的量子理论来设计计算机的可能性没，几个月后发表了一篇获取突破性研究的论文，人们开始利用他的观点。然而，在我们开始深入钻研之前，了解一下量子世界的背景是有好处的。
量子理论
量子理论最初产生于1900年，Max Planck向德国物理学会陈述时采用的，在陈述中他介绍了能量像物质一样，以独立的单元（他称为量子）存在的观点。在以后的三十年中一些科学家发展了这一理论导致了当代的量子理论。
量子理论的基本原理：
◆ 能量，像物质一样，有离散的单元组成，而不是连续的波。
◆ 能量和物质的基本微粒，依具体情况，可能像微粒也可能像波。
◆ 微粒的移动，是随机的，不可预料的。
◆ 对两个互补的值进行同时测量，像微粒的位置和动量，就会产生错误；一个值较精确，有错误的那个值将是其他值得测量。
量子理论的进一步发展
Niels Bohr提出了量子理论的Copenhagen解释，声称一个微粒无论怎样测量（例如，波或微粒）都不能被认为有特定的属性或存在，直到她被测量为止。简单来说，Bohr认为客观现实是不存在的。这可解释成重叠原理，即当我们不知道物体的状态时，只要我们不去检查，他就同时存在于所有可能的状态中。
