Diffraction at HERA and implications for Tevatron and LHC

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专业 知识分享 第一章1.X射线学有几个分支？每个分支的研究对象是什么？答：X射线学分为三大分支：X射线透射学、X射线衍射学、X射线光谱学。X射线透射学的研究对象有人体，工件等，用它的强透射性为人体诊断伤病、用于探测工件内部的缺陷等。X射线衍射学是根据衍射花样，在波长已知的情况下测定晶体结构，研究与结构和结构变化的相关的各种问题。X射线光谱学是根据衍射花样，在分光晶体结构已知的情况下，测定各种物质发出的X射线的波长和强度，从而研究物质的原子结构和成分。2. 试计算当管电压为50 kV时，X射线管中电子击靶时的速度与动能，以及所发射的连续谱的短波限和光子的最大能量是多少？解：已知条件：U=50kV电子静止质量：m0=9.1×10-31kg光速：c=2.998×108m/s电子电量：e=1.602×10-19C普朗克常数：h=6.626×10-34J.s电子从阴极飞出到达靶的过程中所获得的总动能为： E=eU=1.602×10-19C×50kV=8.01×10-18kJ由于E=1/2m0v02所以电子击靶时的速度为： v0=(2E/m0)1/2=4.2×106m/s所发射连续谱的短波限λ0的大小仅取决于加速电压： λ0（Å）＝12400/U(伏) ＝0.248Å辐射出来的光子的最大动能为： E0＝hv＝hc/λ0＝1.99×10-15J3. 说明为什么对于同一材料其λK

专业 知识分享 = Wk – WL= hV k – hV L∴h V k > h V kα∴λk h Vk β∴ λk

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专业 知识分享 管压，增加管电流或改变靶时短波限不变。原子系统中的电子遵从泡利不相容原理不连续地分布在K,L,M,N等不同能级的壳层上，当外来的高速粒子（电子或光子）的动能足够大时，可以将壳层中某个电子击出原子系统之外，从而使原子处于激发态。这时所需的能量即为吸收限，它只与壳层能量有关。即吸收限只与靶的原子序数有关，与管电压无关。7. 试计算钼的K激发电压，已知钼的λK＝0.0619nm。欲用Mo靶X光管激发Cu的荧光X射线辐射，所需施加的最低管电压是多少？激发出的荧光辐射波长是多少？解：(1) 由公式λK＝1.24/UK， 对钼UK＝1.24/λK＝1.24/0.0619=20(kV)λUk=6.626×10-34×2.998×108/(1.602×10-19×0.71×10-10)=17.46(kV)λ0=1.24/Uk(nm)=1.24/17.46(nm)=0.071(nm) 其中 h为普郎克常数，其值等于6.626×10-34 ；c为光速，等于2.998×108m/s；e为电子电荷，等于1.602×10-19c;Mo的λα=0.71×10-10故需加的最低管电压应≥17.46(kV)，所发射的荧光辐射波长是0.071nm。8.X射线与物质相互作用有哪些现象和规律？利用这些现象和规律可以进行哪些科学研究工作,有哪些实际应用？X射线照射固体物质，可产生散射X射线、光电效应、俄歇效应等①光电效应：当入射X射线光子能量大于等于某一阈值时，可击出原子内层电子，产生光电效应。应用：光电效应产生光电子，是X射线光电子能谱分析的技术基础。光电效应使原子产生空位后的退激发过程产生俄歇电子或X射线荧光辐射是X射线激发俄歇能谱分和X射线荧光分析方法的技术基础。 ②二次特征辐射（X射线荧光辐射）：当高能X射线光子击出被照射物质原子的内层电子后，较外层电子填其空位而产生了次生特征X射线（称二次特征辐射）。 应用：X射线散射时，产生两种现象：相干散射和非相干散射。相干散射是X射线衍射分析方法的基础。 9. 计算lmm厚的Pb对Mo—Kα的透射因数。解：透射因数I/I0=e-μmρx 其中μm：质量吸收系数/cm2g-1，ρ：密度/gcm-3 x：厚度/cm，本题ρPb=11.34gcm-3，x=0.1cm 对Mo—Kα，查表得μm=141cm2g-1， 其透射因数：I/I0= e-μmρx =e-141×11.34×0.1=3.62×e-70=121.3521010. 试计算含WC＝0.8％，Wcr＝4％，Ww＝18％的高速钢对MoKα辐射的质量吸收系数。ing at a time and All things in their being are good for somethin完美WORD格式

用基础量子力学解释氢原子

四川师范大学本科毕业论文

用基本量子力学解释氢原子

——量子力学与氢原子的相遇相知相交

学生姓名黄兰

院系名称物理与电子工程学院

专业名称物理学

班级2008级 2 班

学号2008070219

指导教师侯邦品

四川师范大学教务处

二○一二年五月

用基本量子力学解释氢原子

本科生：黄兰指导老师：侯邦品

内容摘要：

主要从以下几个方面来运用基本量子力学解释氢原子。1、氢原子的能级和能量本征函数。首先介绍在量子力学中的波函数，再利用薛定谔方程来导出氢原子的能量本征函数，最后再分析它的物理含义。2、氢原子的四个量子数的物理意义。解释它们其与氢原子的能级的关系。3、径向波函数和角度波函数。主要是得出径向波函数和角度波函数同时给出它的物理意义。4、简并性破除与量子激光。氢原子的内部结构中电子在原子中受到的磁场的作用所产生的正常塞曼效应和反常塞曼效应，以及可能引起的电子跃迁。5、氢原子的Stark效应。氢原子在外场的作用下表现的Stark 效应，这部分将作简单的介绍。

关键词：量子量子力学氢原子 stark效应Schr?dinger方程

Using quantum mechanics to explain the physical

phenomena in hydrogen atoms

Abstract:

we shall use quantum mechanics to explain the physical phenomena in the hydrogen atoms as follows: 1, the energy

eigenfunctions for hydrogen are obtained after introducing the

wave function in quantum mechanics . 2 , physical significance of

PHYSICALREVIEWB94,241110(R)(2016)

HubbardbandversusoxygenvacancystatesinthecorrelatedelectronmetalSrVO3

S.Backes,1T.C.R¨odel,2,3F.Fortuna,2E.Frantzeskakis,2P.LeF`evre,3F.Bertran,3M.Kobayashi,4R.Yukawa,4

T.Mitsuhashi,4M.Kitamura,4K.Horiba,4H.Kumigashira,4R.Saint-Martin,5A.Fouchet,6B.Berini,6Y.Dumont,6

A.J.Kim,1F.Lechermann,7,8H.O.Jeschke,1M.J.Rozenberg,9R.Valent´ı,1,*andA.F.Santander-Syro2,†

1Institutf¨urTheoretischePhysik,Goethe-Universit¨atFrankfurt,Max-von-Laue-Strasse1,60438FrankfurtamMain,Germany2CSNSM,Univ.Paris-Sud,CNRS/IN2P3,Universit´eParis-Saclay,91405OrsayCedex,France3SynchrotronSOLEIL,L’OrmedesMerisiers,Saint-Aubin-BP48,91192Gif-sur-Yvette,France4PhotonFactory,InstituteofMaterialsStructureScience,HighEnergyAcceleratorResearchOrganization(KEK),

1-1Oho,Tsukuba305-0801,Japan5SP2M-ICMMO-UMR-CNRS8182Universit´eParis-Sud,Universit´eParis-Saclay,91405OrsayCedex,France6GEMaC,Universit´edeVersaillesSt.QuentinenY.-CNRS,Universit´eParis-Saclay,Versailles,France7Institutf¨urTheoretischePhysik,Universit¨atHamburg,Jungiusstrasse9,20355Hamburg,Germany8Institutf¨urKeramischeHochleistungswerkstoffe,TUHamburg-Harburg,D-21073Hamburg,Germany9LaboratoiredePhysiquedesSolides,CNRS,Univ.Paris-Sud,Universit´eParis-Saclay,91405OrsayCedex,France

特征辐射

特征辐射

特征辐射（Characteristic Radiation）是一种特定于元素的X射线辐射，其产生机制与元素的能级结构密切相关。当高能粒子（如电子、光子或离子）轰击原子时，可能会将原子的内层电子（如K层、L层等）击出，形成内层空位。外层电子为了填补这些空位会向内层跃迁，并在这个过程中释放多余的能量，形成特征X射线。

特征辐射的产生机制

特征辐射的产生源于原子内部电子的能级跃迁。当高能粒子轰击原子时，如果粒子的能量足够高，它可以将原子的内层电子击出，从而在原子的内层留下一个空位。随后，外层电子会向内层跃迁以填补这个空位。在这个过程中，多余的能量会以光量子的形式释放出来，形成特征X射线。这种辐射的波长和能量取决于原子的能级差异，因此每个元素都有其独特的特征X射线谱。

这种机制可以通过一个简单的比喻来理解：想象一个多层的停车场，每层代表一个电子能级。当一个高能量的“车”（高能粒子）撞击停车场时，它可能会将某一层的车（电子）撞出停车场（原子），留下一个空位。其他层的车（电子）会移动来填补这个空位，而在这个过程中，释放出能量（特征X射线），这种能量的大小取决于停车场（原子）的结构。 特征辐射的特性

特征辐射具有几个显著的特点：

1. 元素特异性：特征X射线的波长和能量取决于原子的能级差异，这使得每个元素都有其独特的特征X射线谱。因此，特征X射线可以用来识别元素。比如，在考古学中，研究人员可以通过分析古代陶器或金属器物的特征X射线谱来确定其化学成分，从而推断出其来源和制作工艺。

2. 量子化能量：跃迁过程中释放的能量是量子化的，这意味着特征X射线的波长集中在某些特定值上。这种量子化特性使得特征X射线在科学研究中具有高度的精确性。例如，在材料科学中，研究人员可以利用特征X射线的量子化能量来精确测量材料的晶体结构和缺陷。

3. 能级跃迁：特征X射线可以根据电子跃迁的起始和终止能级进行分类，如K系辐射、L系辐射和M系辐射等。这种分类方法在物理学研究中非常重要，因为它帮助科学家更好地理解原子结构和电子行为。例如，在核物理中，研究人员可以通过分析不同系辐射的比例来研究原子核的性质。