大学物理第二版下册答案

第8章 机械振动 8-1 解：取固定坐标xOy，坐标原点O在水面上（图 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 所示） 设货轮静止不动时，货轮上的A点恰在水面上，则浮力为Sρga.这时 往下沉一点时， 合力 . 又 故 故作简谐振动 8-2 解：取物体A为研究对象，建立坐标Ox轴沿斜面向下，原点取在平衡位置处，即在初始位置斜下方距离l0处，此时： (1) (1) A物体共受三力；重mg, 支持力N, 张力T.不计滑轮质量时，有 T=kx 列出A在任一位置x处的牛顿方程式 将（1）式代入上式，整理后得 故物体A的运动是简谐振动，且 由初始条件 求得 故物体A的运动方程为 x=0.1cos(7t+π)m (2) 当考虑滑轮质量时，两段绳子中张力数值不等，如图所示，分别为T1、T2,则对A列出任一位置x处的牛顿方程式为: (2) 对滑轮列出转动方程为： (3) 式中,T2=k(l0+x) （4） 由式（3）、(4)知 代入(2)式知 又由（1）式知 故 即 可见，物体A仍作简谐振动，此时圆频率为： 由于初始条件： 可知，A、 不变，故物体A的运动方程为: 由以上可知：弹簧在斜面上的运动，仍为简谐振动，但平衡位置发生了变化，滑轮的质量改变了系统的振动频率. 8-3 解：简谐振动的振动 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达式： 由题图可知， ,当t=0时，将 代入简谐振动表达式，得： 由 ,当t=0时， 由图可知， >0,即 ,故由 ,取 又因:t=1s 时， 将其入代简谐振动表达式，得 由t=1s时, <0知， ,取 ， 即 质点作简谐振动的振动表达式为 8-4 解：以该球的球心为原点，假设微粒在某一任意时刻位于遂道中的位矢为 ，由高斯定理可知 ,则微粒在此处受电场力为: 式中，负号表明电场 的方向与 的正方向相反，指向球心.由上式及牛顿定律，得： 令 则 故微粒作简谐振动，平衡点在球心处.由 知: 8-5 解：（1）取弹簧原长所在位置为 点.当弹簧挂上物体A时，处于静止位置P点，有： 将A与B粘合后，挂在弹簧下端，静止平衡所在位置O点，取O点为原坐标原点如图题8-5所示，则有： 设当B与A粘在一起后，在其运动过程的任一位置，弹簧形变量 ,则A、B系统所受合力为： EMBED Equation.3 即 可见A与B作简谐和振动. (2) 由上式知， 以B与A相碰点为计时起点，此时A与B在P点，由图题8-5可知 则t=0时， (负号表P点在O点上方) 又B与A为非弹性碰撞，碰撞前B的速度为: 碰撞后，A、B的共同速度为： （方向向上） 则t=0时， 可求得： 可知A与B振动系统的振动表达式为： (3) 弹簧所受的最大拉力，应是弹簧最大形变时的弹力，最大形变为： 则最大拉力 8-6 解：(1) 已知A=0.24m, ,如选x轴向下为正方向. 已知初始条件 即 而 取 ,故： (2) 如图题所示坐标中，在平衡位置上方0.12m, 即x=-0.12m处，有 EMBED Equation.3 因为所求时间为最短时间，故物体从初始位置向上运动， .故 则取 可得： (3) 物体在平衡位置上方0.12m处所受合外力 ,指向平衡位置. 8-7 解：子弹射入木块为完全非弹性碰撞，设u为子弹射入木块后二者共同速度，由动量定理可知： 不计摩擦，弹簧压缩过程中系统机械能守恒，即： （x0为弹簧最大形变量） 由此简谐振动的振幅 系统圆频率 若取物体静止时的位置O（平衡位置）为坐标原点，Ox轴水平向右为正，则初始条件为： t=0时，x=0, 由 得： 则木块与子弹二者作简谐振动，其振动表达式为： 8-8 解：当物体m1向右移动x时，左方弹簧伸长x，右方弹簧缩短x，但它们物体的作用方向是相同的，均与物体的位移方向相反，即 令F=-kx,有: 由 得 则粘上油泥块后，新的振动系统质量为： 新的周期 在平衡位置时，m2与m1发生完全非弹性碰撞. 碰撞前，m1的速度 设碰撞后，m1和m2共同速度为 . 根据动量守恒定律， 则 新的振幅 8-9 解：（1）由振动方程 知， 故振动周期： (2) t=0时，由振动方程得： (3) 由旋转矢量法知，此时的位相： 速度 加速度 所受力 （4）设质点在x处的动能与势能相等，由于简谐振动能量守恒，即： 故有： 即 可得： 8-10 解：（1）砝码运动到最高点时，加速度最大，方向向下，由牛顿第二定律，有： N是平板对砝码的支持力. 故 砝码对板的正压力与N大小相等，方向相反.砝码运动到最低点时，加速度也是最大，但方向向上，由牛顿第二定律，有： 故 砝码对板的正压力与板对砝码的支持力 大小相等，方向相反. （2）当N=0时，砝码开始脱离平板，故此时的振幅应满足条件： (3) 由 ,可知， 成反比，当 时， 8-11 解：（1）设振子过平衡位置时的速度为 ，由机械能守恒，有： 由水平方向动量定理： EMBED Equation.3 此后，系统振幅为 ，由机械能守恒，有： 得： 有： （2）碰撞前后系统总能量变化为： 式中，负号表示能量损耗，这是泥团与物体的非弹性碰撞所致. （3）当m达到振幅A时， 竖直落在m上，碰撞前后系统在水平方向的动量均为零，因而系统的振幅仍为A，周期为 ，系统的振动总能量不变，为 （非弹性碰撞损耗的能量为源于碰撞前 的动能）. 物体系统过平衡位置时的速度 由： 得： 8-12 解：（1）由放置矢量法可知，振子从 运动到 的位置处， 角相位的最小变化为： 则圆频率 周期 由初始状态，在图示坐标中，初始条件为： 则振幅 （2）因为 又 故 得： 根据题意，振子在平衡位置的下方，取x=－0.05m. 根据振动系统的能量守恒定律： 故 根据题意，取 再由 得： （3）t=0时， （4）由简谐振动的振动表达式 当t=0时， ,可得： 又 故 8-13 解：（1）据题意，两质点振动方程分别为： （2）P、Q两质点的速度及加速度表达分别为： 当t=1s时，有： （3）由相位差 可见，P点的相比Q点的相位超前 . 8-14 解：（1）由题意得初始条件： 可得： (由旋转矢量法可证出) 在平衡位置的动能就是质点的总能量 可求得： 则振动表达式为： (2) 初始位置势能 当t=0时， 8-15 解：（1）由初始条件： 可知， 且 则振动表达式为： 当t=0.5s时， (2) t=0.5s时，小球所受力： 因t=0.5s时，小球的位置在 处，即小球在x轴负方向，而f的方向是沿x轴正方向，总是指向平衡位置. (3) 从初始位置 到 所需最短时间设为t，由旋转矢量法知， (4) 因为 在 (5) t=4s时， 8-16 解：设两质点的振动表达式分别为： EMBED Equation.3 由图题可知，一质点在 处时对应的相位为： 同理：另一质点在相遇处时，对应的相位为： 故相位差 若 的方向与上述情况相反，故用同样的方法，可得： 8-17 解：由图题8-17(图在课本上P200)所示曲线可以看出，两个简谐振动的振幅相同，即 ,周期均匀 ，因而圆频率为： 由x-t曲线可知，简谐振动1在t=0时， 且 ，故可求得振动1的初位相 . 同样，简谐振动2在t=0时， 故简谐振动1、2的振动表达式分别为： 因此，合振动的振幅和初相位分别为： 但由x-t曲线知，t=0时， . 故合振动的振动表达式： 8-18 解：（1）它们的合振动幅度初相位分别为： （2）当 ,即 时， 的振幅最大；当 ，即 时， 的振幅最小. （3）以上两小问的结果可用旋转矢量法表示，如图题8-18所示. 8-19 解：根据题意画出振幅矢量合成图，如习题8-19图所示.由习题8-19图及余弦定理可知 又因为 若 ,即第一、第二两个振动的相位差为 第9章波动习题解答 9-1 解：首先写出S点的振动方程 若选向上为正方向，则有： 即 或 初始相位 则 再建立如图题9-1(a)所示坐标系，坐标原点选在S点，沿x轴正向取任一P点，该点振动位相将落后于S点，滞后时间为： 则该波的波动方程为： 若坐标原点不选在S点，如习题9-1图（b）所示，P点仍选在S点右方，则P点振动落后于S点的时间为： 则该波的波方程为： 若P点选在S点左侧，P点比S点超前时间为 ,如习题9-1图(c)所示，则 ∴不管P点在S点左边还是右边，波动方程为： 9-2 解（1）由习题9-2图可知， 波长 振幅 A=0.5m 频率 周期 （2）平面简谐波 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 波动方程为： 由图可知，当t=0,x=0时，y=A=0.5m，故 。 将 代入波动方程，得： (3) x=0.4m处质点振动方程. 9-3 解（1）由习题9-3图可知，对于O点，t=0时，y=0，故 再由该列波的传播方向可知， 取 由习题9-3图可知， 且u=0.08m/s，则 可得O点振动表达式为： (2) 已知该波沿x轴正方向传播，u=0.08m/s,以及O点振动表达式，波动方程为： (3) 将 代入上式，即为P点振动方程： (4)习题9-3图中虚线为下一时刻波形，由图可知，a点向下运动，b点向上运动。 9-4 解（1）平面谐波标准波动方程为： 由图可知，A=0.2m 对于图中O点，有： 代入标准波动方程: 故 对于O点，t=0时的初始相位 图中P点位相始终落后O点 时间，即相位落后 ，故t=0时，P点初相位 。 （2）由 知， 故根据平面谐波的标准波动方程可知，该波的波动方程为： 9-5 解习题9-5图(a)中，根据波的传播方向知，O点振动先于P点，故O点振动的方程为： 则波动方程为： 习题9-5图(b)中，根据波的传播方向知，O占振动落后于P点，故O点振动的方程为： 则波动方程为： 习题9-5图(c)中，波沿x轴负方向传播，P点振动落后于O点，故O点振动的方程为： 则波动方程为： 此时，式中x与L自身为负值。 9-6 (1) （2） 波峰： t=4.2s代入( ) 9-7 (1) (2) A: 任取一点P(如图) ，则P点落后A点时间 故波动方程 EMBED Equation.3 9-8 解（1）由题可知，垂直于波传播方向的面积为： 据能量密度 平均能量密度 波的强度 得： 最大能量密度为： (2) 两相邻同相面间，波带中包含的能量就是在一个波长的距离中包含的能量，因 能量密度 故 9-9 (1) 为单位时间通过截面的平均能量，有： (2) I为单位时间通过垂直于波的传播方向单位面积的平均能量，有： (3) 据平均能量密度和I与u的关系，有： 9-10 解 设P点为波源S1外侧任意一点，相距S1为r1，相距S2为r2，则S1、S2的振动传到P点的相位差为： 或由课本(9-24)，知 合振幅 故 Ip=0 设Q点为S2外侧的任意一点，同理可求得S1、S2的振动传到Q的相位差为： 合振动 合成波的强度与入射波强度之比为： 即 9-11 解（1）因合成波方程为： 故细绳上的振动为驻波式振动。 (2) 由 得： 故波节位置为： 由 得： 故波腹位置 (3) 由合成波方程可知，波腹处振幅为： 在x=1.2m处的振幅为： 9-12 (1) (2) 驻波方程 (3) 波节 波腹 ∴ 波节：x=2,6,10,14 波腹：x=0,4,8,12 9-13 解（1）据题意可知，S点的振动表达式为： 故平面波的表达式为： (2) 反射点的振动表达式为： 考虑反射面的半波损失，则反射面的振动表达式为： 故反射波的表达式为： （2）另解：设SP之间有任一点B，波经过反射后传到B点，所经过的距离为（2D-x），则反射波在B点落后于O点的时间为 ,并考虑半波损失。 ∴ (3) 合成波的表达式为： (4) 距O点为 处的一点的合振动方程为： 9-14 解（1）由第一列波在Q点的振动 和第二列波在O点振动的相位比，第一列波Q的相位超前 ，得到第二列波在O点的振动为： 由两振动方程可得同一坐标下的波动表达式为： 将l=1,x=xp代入，得到两列波在P点处的振动表达式为： 上述两个振动在P点引起的合振动为： (2) 当波的频率 =400Hz,波速u=400m/s时，由u= λ可知，波长 。 将 代入（1）式，（1）式中的xp换成变量x，得驻波方程为： 为得到干涉静止点位置,使y=0,于是有: 即 得 在O与Q之间(包括O、Q两点在内)，因干涉而静止的点的位置为： x=0, , m, 1m 9-15 解（1）因为波源的振动方程为： 故波源向反射面发出的沿x轴负方向的行波波动表达式为： 沿x轴正方向传播的行波表达式为： (2) 因为沿x轴负方向的波入射到反射面上引起的振动之表达式为： 将 代入上式，得： 因为反射面有半波损失，故作为反射波波源的振动表达式为： 故反射波的行波波动方程分别为： 在MN-yO区域内 或 在x>0区域内 由此可见，反射波波源所发生的沿x轴正方向传播的行波，无论在MN-yO区域，还是在x>0区域，其波动议程皆可表示为： 另解：在 区域内波从O点经过MN传播到P点所经过的距离为 ,则P点落后于O点的时间 故 在x>0区域内 P点落后于O点的时间 则同理可证 (3) 在MN-yO区域内，入射波与反射波叠加后的波动表达式为： 这是驻波方程。 干涉极大条件为： （波腹） 即干涉极大的坐标为： x=0, 干涉极小条件为： (波节) 即干涉极的坐标为： (4) 在x>0区域内，入射波与反射波叠加后的波动表达式为： 这是振幅为2A的沿x轴正方向传播的行波。 9-16 解（1）由波源的振动表达式： 知，入射波的波动表达式为： 因反射点有半波损失，将x=2m入射波动表达式，则反射波的振动表达式为： 反射波的波动表达式为： 另解：反射波 从O点经过墙反射到P点经过的距离为4－x，则落后的时间为 ∴ (2) 入射波与反射波在叠加区域内叠加形成驻流，波动表达式为： 即为驻波的波动表达式。 (3) 因 因波源与反射点之间距离为2m，故k只能取k=0,1,2,…,8 则波节为 波腹： 因波源与反射点之间距离为2m，故k只能取k=0,1,2, …,7 波腹： 波腹坐标为： 即波腹坐标为x=0.125m,0.375m,0.625m,0.875m,1.125m,1.375m,1.625m,1.625m,1.875m 9-17 解（1）波源远离观察者运动，故 应取负值，观察者听到的声音频率为： (2) 波源向着悬崖运动， 应取正值，从悬崖反射的声音频率为： （3）拍频 现论上应有58.9拍，但因为强弱相差太悬殊，事实上可能听不出拍频。 第10章 波动光学 10-1 （1）由 得 （2） 10-2 若在下缝处置一折射率为n厚度为t的透明薄膜，则光从下缝到屏上的光程将增加(n-1)t，屏上的条纹均要向下移动。依题意中央明条纹多到屏中心下方原来第3级明条纹位置，则从双缝到该位置的光程差 故 10-3 屏上 的经三级明绿纹中心的位置 依题意屏上 的第六级明条纹和波长为 的第五级明条纹重合于x处 则有 即 10-4 由 得 10-5 光源S0和其在镜中的虚光源等价一对相干光源，它们在屏上的干涉条纹的计算与杨氏双缝条纹基本相同，只是明暗条纹分布完全相反，故屏上第一条明纹位置就是双缝干涉的零级暗条纹位置. 即 上面表达式也可直接由光程差推导而得. 10-6 （1）由题10-6图可以看出 ∴ 又 ∴ 等效双缝间距 （2） （3） 屏上共可看到3条明条纹，除中央明条纹外，在其上、下侧还可看到一级明条纹. 10-7 ∵ ,故有 ① ② 由上两式 当 时满足上式 n=1,2,3,… 但由于λ是连续可调的，在 和 间无其他波长消失与增强，所以取 把 或 代入①式或②式 10-8 在反射光中产生干涉加强的波长应满足 故 当k=2时， （红光）；k=3时， （紫光） 故肥皂膜正面呈紫红色 在透射光中产生干涉加强的波长应满足 当k=2时， （绿光），故肥皂膜背面呈绿色. 10-9 ∵ 透射光中产生干涉加强的条件应满足 故冰层厚度 令k=1，可得冰层的最小厚度为 10-10 根据题中折射间的关系，对 黄绿光的增透膜应满足关系 增透膜厚度 令 即为增透膜的最薄厚度. 另解：要使透射光增强，必须的射光干涉减弱. ∵ ∴ , k=0,1,2, … 10-11 由 得 10-12 ∵ ,∴ 20条明条纹对应平晶厚度差为 10-13 （1） （2） （3） （4） 10-14 （1）∵ ∴ 反射光中明条纹的条件为： 油膜边缘 e=0 ∴ k=0 油膜中心 ∴ 故共可看到五条明条纹(k=0,1,2,3,4) （2）对应各明条纹中心油膜的厚度 当k=0,1,2,3,4时，对应油膜的厚度分别为：0，2500 ,5000 ,7500 ,10000 . （3）油膜逐渐展开时，圆条纹向外扩展，条纹间间距增大，条纹级数减小，油膜中心由半明半暗向暗、明、暗、明……依次变化，直至整个油膜呈现一片明亮区域. 10-15 依题意 由上两式可解得未知单色光波长 10-16 依题意有 由上两式可解得液体折射率 10-17 由 得 10-18 设放入厚度为d玻璃片后，则来自干涉仪两臂相应的光程差变化为 10-19 ∵衍射角 很小，∴中央明条纹的半角宽度 中央明条纹的宽度 若单缝装置浸入水中，中央明条纹的半角宽度 10-20 （1）设入射光波长为 ，离屏中心x=1.4mm处为明条纹，则由单缝衍射明条纹条件，x应满足 EMBED Equation.3 ∵sin 很小 ∴ 当 恰在橙黄色波长范围内，所以入射光波长为 . （2）p点的条纹级数为3 （3）从p点看，对该光波而言，狭缝处波阵面可分成(2k+1)=7个半波带. 10-21 由单缝衍射明条纹条件， ，可分别求得 两单色光第一级明条纹离屏中心的距离分别为 这两条明条纹之间的距离 若用光栅代替单缝，光栅常数 则由光栅方程 ，可分别求得 两单色光的第一级明条纹离屏中心的距离分别为 10-22 光栅常数 ,由光栅方程 即最多可看到第3级明条纹. 10-23 光栅常数 （1）由光栅方程 可得第一级明条纹与中央明条纹的距离，即第一级明条纹离屏中心的距离 （2）当光线与光栅法线成30°斜入射时，光栅方程为 上式取负号，且当k=0,可得中央明条纹的衍射方向；即 ，所以中央明条纹离屏中心距离为 10-24 （1）由光栅方程 ,对应于 与 处满足 （2）因为明条纹第四级缺级，应满足缺级条件 因第二级明条纹不缺级，取 ，可得光栅上狭缝的宽度为 or （3）由 ，且当 ,则 ∴ 在 范围内实际呈现的全部级数为 , 2, 3, 5, 6, 7, 9级明条纹(k= 10的明条纹在 处) 10-25 光栅常数 设 ，由光栅方程可得 ∴ 屏上可完整出现的光谱有3级，其中要满足不重迭的完整光谱应满足 亦即 的(k+1)级条纹要在 的k级条纹之后 ∴ 只有k=1才满足上式，所以屏上只可能出现一个完整而不重迭的第一级光谱，第二级和第三级光谱均有重迭现象. 10-26 （1）由单缝衍射可确定中央明条纹的宽度为 （2）由缺级条件，且取 可见第5级缺级；∴在单缝衍射的中央明条纹包迹内共有9条双缝衍射明条纹 ( ) 10-27 设 ，由光栅方程可求得 第一级谱线的位置分别为： 依题意 ∴ 10-28 爱里班半径 若 ，则 10-29 人眼最小分辨角为 而 ，所以眼睛恰可分辨两灯的距离为 10-30 由最小分辨角 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 可得 10-31 由布拉格公式 得 当 ; 当 所以只有 为1.30 和0.97 的谱线在x射线波长范围内，能产生强反射. 10-32 设自然光强度为 ，通过第一偏振片后光强度为 ，依题意，由马吕斯公式可得透过第二偏振片后的光强为 ∴ 今在两偏振片之间再插入另一偏振片，则通过该偏振片后的光强为 再通过第三偏振片后的光强 ∴ 10-33 （1）强度为 的自然光通过两重迭偏振片后，透射光的最大光强为 ,按题意当两偏振片的偏振化方向夹角为α时，透过检偏器的光强 ∴ （2）按题意，由马吕斯公式 ∴ 10-34 设自然光强度为 ，线偏振光强度为 ，该混合光通过偏振片时，若其偏振化方向与线偏振光的振动方向一致，则透射光强度 ，若其偏振化方向与线偏振光的振动方向垂直，则透射光强度为 ，依题意 ∴ 故自然光和线偏振光的光强各占总光强的 和 . 10-35 当光由水射向玻璃时，按布儒斯特定律可求得起偏振角 当光由玻璃射向水时 10-36 （1）这时反射线与折射线相互垂直 ∴ （2）由布儒斯特公式 10-37 设入射线偏振光的振幅为E，则射入晶片后e光和o光的振幅分别为 ∴ 第11章 气体动理论 11-1 （1）由 把p=10atm, T=(47+273)K=320K. m=0.1kg, M=32×10-3kg R=8.31J·mol-1·K-1代入. 证V=8.31×10-3m3 (2) 设漏气后，容器中的质量为m′，则 漏去的氧气为 11-2 太阳内氢原子数 故氢原子数密度为 由P=nkT知 11-3 如图混合前： ① 总内能 　　　　　　　　　　　② ①代入②证 混合后：设共同温度为T ③ 又 ，故由（2）（3）知 11-4 (1) （2）由归一化条件 得 （3） （4）从图中可看出最可几速率为v0~2v0各速率. （5） （6） 11-5 氧气未用时，氧气瓶中 ① 氧气输出压强降到 时 ② 氧气每天用的质量 ③ 设氧气用的天数为x,则 由(1)(2)(3)知 11-6 （1） （2） （3） （4） （5）认为氧气分子速率服从麦克斯韦布，故 （6） （7） 11-7 故1cm3中有 个氮气分子. 11-8 由课本例11-4的结论知 11-9 (1) （2）看作理想气体，则 11-10 内能 11-11 （1）由 ∵是等温等压 ∴ （2） 是等温，∴ 11-12 EMBED Equation.3 11-13 (1) （2）由公式 知 与T和P有关，由于T不变，故 只与P有关. 则 11-14 （1）如图 EMBED Equation.3 ∴ 又 EMBED Equation.3 等温过程，故 . 由 则 ∴ （2） 等温过程 11-15 （1） （2） （3） 11-16 （1） ① 又由 ② 把②代入①知 （2） 把②代入得 EMBED Equation.3 （3）平均平动动能 第12章 热力学基础 12-1 （1）∵内能是态函数，故 故 （2） 放热 （3） 12-2 1 mol单原子理想气体 i=3 （1）等容 （2）等压 EMBED Equation.3 12-3 ∵ 两过程的初末态相同，∴ 内能增量相同 （1） （2） 12-4 （1）N2体积 等温： 绝热： （2）N2温度 等温： 绝热： （3）N2对外做功 等温： 又 ∴ 绝热： 12-5 ∵ ∴ 又∵ , ∴ 12-6 由 ,由图知 为恒量，故 为一等压过程. EMBED Equation.3 12-7 设状态A的温为 TA=T1 ∵AB为等容线，故 AB为等温线，故 吸热 WBC等于图中阴影部分的面积值. ∴ 放热 放热 12-8 （1）AB等温膨胀 吸热 BC等容降温 放热 （2）CA绝热过程 （3）不是卡诺循环 （4）AB过程 BC过程 CA绝热过程 12-9 （1） 等温线的熵变为 （2） 绝对热线和 等压线 又 ∴ （3） 等压线， 等容线的过程. ∵ 等压过程，故 等容过程，故 ∴ ∴ 因为熵是状态函数，熵变只与初末态有关，而这三个过程的初末态相同，所以自然熵变也相同. 12-10 ，设最后其同温度为T 12-11 （1）冰的溶解热 (水吸热，Q>0) （2） （3） 12-12 房间热量流失，则 室外吸收热量，则 则 12-13 （1）设需要x块冰，冰的溶解解热为C冰. (块) （2） 第13章 量子力学基础 13-1 将星球看成黑体，由维恩位移定律 对北极星： 对天狼星： 13-2 由斯特藩-玻耳兹曼定律 及维恩位移定律 ，可得辐出度与峰值波长关系为 所以 即 13-3 太阳表面单位时间单位面积辐射的能量为 以太阳为中心，t时间通过半径为R的球面的能量为 。 根据相对论质能关系式 ,可得太阳一年内由于辐射而损失的质量为 13-4 太阳每秒钟发射到地球表面每平方厘米的辐射能量为0.14J. 每个光子的能量为 则发射的光子的数目为 . 13-5 （1）单位时间内传到金属单位面积上的能量为 . 每个光子的能量为 则单位时间内照射到金属单位面积上的光子数为 （2）由爱因斯坦光电效应方程 光电子的初动能 13-6 由爱因斯坦光电产应方程 光子的最大初动能 ，所以遏止电势差 ，红限波长 13-7 (1) 红光光子的能量、动量和质量分别为 (2) X射线的能量、动量和质量分别为 (3) r射线的能量、动量和质量分别为 13-8 由康普顿散射公式 又因为 ,所以 13-9 X射线的能量为0.6MeV,相应X射线的波长为 经散射后 散射后X射线能量为 反冲电子量为 13-10 散射前后能量守恒，所以有 整理得 13-11 （1）由康普顿公式 故 由能量守恒，反冲电子获得的动能为 故 =10-8 (2) 入射光波长与 相差不大时，康普顿效应显著。 13-12 由于巴耳末系中仅观察到三条谱线，因此基态氢原子被激发到n=5的定态上。 (1) 由频率条件 （2）由n=5向n=2跃迁时发出光子的波长为 由n=4向n=2跃迁时发出光子的波长为 由n=3向n=2跃迁时发出光子的波长为 13-13 则n>1的定态向n=1的定态跃迁时产生的谱线属于赖曼系。 长波极限波长是由n=2向n=1跃迁时产生。 短波极限波长是由n=向n=1跃迁时产生的 13-14 由氢原子能级公式 电离能 13-15 (1) 与谱线相应的能量为 （2）该谱线属巴耳末系，故k=2，则 （3）最多可发射4个线系，共10条谱线，见图，最短波长为n=5向n=1跃迁发出的谱线的波长。 13-16 （1）由归一化条件， 所以A=2 （2）概率分布函数 （3） 粒子概率最大位置 13-17 （1）由归一化条件，有 归一化波函数为 概率分布函数 ,归一化波函数为 概率分布函数 13-18 德布罗意关系式 (1) （2） （3） 13-19 粒子的能量eU,动量 由德布罗意关系式 所以 13-20 电子经加速后的动能 光子的能量 所以, 13-21 根据相对论中总能量与动量的关系式 由德布罗意关系式 当<<时，<< 所以 当>>时，>> 所以 13-22 根据海森伯不确定关系 (1) （2） （3） 13-23 由德布罗意关系式 两边微分，只考虑绝对值，得，代入海森伯不确定关系式 ，即 13-24 由13-23结论， 13-25 ，两边微分，取绝对值，得 将上式代入海森伯不确定关系 13-26 概率分布函数 （1）粒子处于基态时 n=1 , 在到之间找到粒子的概率为 （2） 在到之间找到粒子的概率为 13-27 一维无限深势阱中粒子的波函数为 解的 13-28 轨道角动量 轨道角动量分量 自旋角动量 13-29 （1）V (2) 0, 1, 2, 3 所以轨道角动量可能取值为0，，， （3）可能取值为 0，，， 所以可能取值为 0，，， （4）电子的可能状态数为 本 课件 超市陈列培训课件免费下载搭石ppt课件免费下载公安保密教育课件下载病媒生物防治课件 可下载高中数学必修四课件打包下载 由网友雪洗铁龙下载后上传 习题8-1图 习题8-2图 习题8-3图 习题8.5图 习题8-6图 习题8-12图 习题8-15图 习题8-16图 习题8-19图 习题9-1图 习题9-1图 习题9.7图 习题9-13图 习题9-14图 (a) (b) 习题9-15图 习题9-16 习题10-6图 习题10-7图 题11-2图 题11-14图 题12-3图 题12-7图 题13-15图 _1408632360.unknown _1408632617.unknown _1408632745.unknown _1408632874.unknown _1408632938.unknown _1408632971.unknown _1408632987.unknown _1408632995.unknown _1408632999.unknown _1408633003.unknown _1408633007.unknown _1408633009.unknown _1408633010.unknown _1408633011.unknown _1408633008.unknown _1408633005.unknown _1408633006.unknown _1408633004.unknown _1408633001.unknown _1408633002.unknown _1408633000.unknown _1408632997.unknown _1408632998.unknown _1408632996.unknown _1408632991.unknown _1408632993.unknown _1408632994.unknown _1408632992.unknown _1408632989.unknown _1408632990.unknown _1408632988.unknown _1408632979.unknown _1408632983.unknown _1408632985.unknown _1408632986.unknown _1408632984.unknown _1408632981.unknown _1408632982.unknown _1408632980.unknown _1408632975.unknown _1408632977.unknown _1408632978.unknown _1408632976.unknown _1408632973.unknown _1408632974.unknown _1408632972.unknown _1408632954.