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结构化学第一章习题详解结构化学》第一章习题1001首先提出能量量子化假定的科学家是:()(A)Einstein(B)Bohr(C)Schrodinger(D)Planck1002光波粒二象性的关系式为。1003德布罗意关系式为;宏观物体的入值比微观物体的入值1004屮在电子衍射实验中,丨丨2对一个电子来说,代表。1005求德布罗意波长为0.1nm的电子的动量和动能。1006波长入=400nm的光照射到金属铯上,计算金属铯所放出的光电子的速率。已知铯的临阈波长为600nm。1007光电池阴极钾表面的功函数是2.26eV。当波长为350nm...

结构化学第一章习题详解
结构化学》第一章习题1001首先提出能量量子化假定的科学家是:()(A)Einstein(B)Bohr(C)Schrodinger(D)Planck1002光波粒二象性的关系式为。1003德布罗意关系式为;宏观物体的入值比微观物体的入值1004屮在电子衍射实验中,丨丨2对一个电子来说,代表。1005求德布罗意波长为0.1nm的电子的动量和动能。1006波长入=400nm的光照射到金属铯上,计算金属铯所放出的光电子的速率。已知铯的临阈波长为600nm。1007光电池阴极钾表面的功函数是2.26eV。当波长为350nm的光照到电池时,发射的电子最大速率是多少?(1eV=1.602X10-19J,电子质量me=9.109X10-31kg)1008计算电子在10kV电压加速下运动的波长。1009()任一自由的实物粒子,其波长为入,今欲求其能量,须用下列哪个公式(A)E=h-(B)h22m九2(C)E=e—九(D)A,B,C都可以1010对一个运动速率v<也是厄米算符(式中,是a的平均值,为实数)。证明同一个厄米算符的、属于不同本征值的本征函数相互正交。证明厄米算符的本征值是实数。试证明本征函数的线性组合不一定是原算符的本征函数,并讨论在什么条下才能是原算符的本征函数。设"=刀4“十其中W”是算符Q属于本征值qn的本征函数,证明:=Eicn12q”八八设十i是Q的本征函数,相应的本征值为%,试证明耳是算符Qn属于本征值qn的本征函数。下列算符是否可以对易:dd(1)x和y⑵aX和石3(3)p=•和x(4)p和yXiaXX已知A和B是厄米算符,证明(A+B)和A2也是厄米算符。若F和G为两个线性算符,已知FG—GF=1,证明:FGn一GnF=nGnT对于立方箱中的粒子,考虑E<15h2/(8m⑵的能量范围。在此范围内有多少个态?在此范围内有多少个能级?PAGE\*MERGEFORMAT#1158为了研究原子或分子的电离能,常用激发态He原子发射的波长为58.4?nm的光子:He(lsi2pi)He(1s2)计算58.4?nm光的频率(单位:cm-1);光子的能量以eV为单位是多少?以J为单位是多少?氩原子的电离能是15.759?eV,用58.4?nm波长的光子打在氩原子上,逸出电子的动能是多大?由测不准关系xAE=h/2K,求线宽为:(1)0.1cm-1,(2)1cm-1,(3)100?MHz的态的寿命。链型共轭分子CH2CHCHCHCHCHCHCH2在长波方向460?nm处出现第一个强吸收峰,试按一维势箱模型估算该分子的长度。说明下列各函数是HH,M2,Mz三个算符中哪个的本征函数?屮V和屮2pz2px2p1“波函数本身是连续的,由它推求的体系力学量也是连续的。”是否正确,为什么?1163一子弹运动速率为300m・s-1,假设其位置的不确定度为4.4X10-311,速率不确定度为0.01%X300m・s-1,根据测不准关系式,求该子弹的质量。116412.n兀x一维势箱中运动的一个粒子,其波函数为sin,a为势箱的长度,试问当粒子处于n=1或aan=2的状态时,在0〜a/4区间发现粒子的概率是否一样大,若不一样,n取几时更大一些,请通过计算说明。11655cos33-3cos3是否是算符F=-2(d2d32cos3d翻而)的本征函数,若是本征值是多少?1166对在边长为L的三维立方箱中的11个电子,请画出其基态电子排布图,并指出多重态数目。1167对在二维方势箱中的9个电子,画出其基态电子排布图。原子轨道下列休克尔分子轨道中哪个是归一化的?若不是归一化的,请给出归一化系数。PAGE\*MERGEFORMAT#a.=丄®+申)<212b.亠©—2申+申).J41231169将在三维空间中运动的粒子的波函数屮二e-r2a0归一化。积分公式I"xne-axdx=n!an+1,a>0,n>-101170将在区间[-a,a]运动的粒子的波函数屮=K(K为常数)归一化。1171将描述在三维空间运动的粒子的波函数屮二e-rao归一化。积分公式I"xne-axdx=n!an+1,a>0,n>-101172运动在区间J®,g)的粒子,处于状态屮=e-ax2,求动量P的平均值。x1173一运动在区间(-8,的粒子,处于波函数屮—C0S所描述的状态,求动量P的平均值。x1174求由波函数屮=eUH所描述的、在区间(-8,运动的粒子动量P的平均值。X1175将描述在一球面上运动的粒子(刚性转子)的波函数屮=sin3亦®归一化。将描述在一球面上运动的粒子(刚性转子)的波函数屮=sin3sin屮归一化。11861177将被束缚在一球面上运动的粒子(刚性转子)的波函数屮=sin28sin2卩归一化。1178写出动量Px的算符。1179证明:宇称算符的本征函数非奇即偶。1180考虑以下体系:—个自由电子;在一维势箱中的8个电子。哪个体系具有单基态?哪个体系具有多重基态?多重性如何?1181边长为L=84pm的一维势箱中的6个电子,计算其基态总能量。1182用波长2.790X105pm和2.450X105pm的光照射金属表面,当光电流被降到0时,电位值分别为0.66V和1.26V,试计算Planck常数。1183若氢原子处于屮-9+~T^一+飞-®-所描述的状态,求其能量平均值。(已知:®420042112321及屮都是归一化的,平均值用R表示。)1184指出下列论述是哪个科学家的功绩:证明了光具有波粒二象性;提出了实物微粒具有波粒二象性;提出了微观粒子受测不准关系的限制;提出了实物微粒的运动规律-Schrodinger方程;提出实物微粒波是物质波、概率波。1185cos8是否是算符扬召(Sin8^3丿的本征函数'若是,本征值是多少?PAGE\*MERGEFORMAT#长链分子中的电子可视为一维箱中粒子,设分子长为lnm,求下列两能级间的能量差。n=3,n=2;12n=4,n=3。121187有一粒子在边长为a的一维势箱中运动。(1)计算当n=2时,粒子出现在OWxWa/4区域中的概率;(2)根据一维势箱的|0|2图,说明OWxWa/4区域中的概率。1188一个电子处于L=3l,L=l的二维势箱中运动,计算其轨道能量E(以h2/72ml2为单位),并画出xynnxy最低的三个能级及所对应的量子数。1189在边长为a的一维势箱中运动的粒子,当n=3时,粒子出现在0WxWa/3区域中的几率是多少?(根据一维势箱中运动的粒子的概率密度图)1190氢原子处于波函数屮屮+辽屮-所描述的状态,角动量M2为多少?角动量在z方向分量22102311M有无确定值?若无,平均值是多少?若有,是多少?Z1191设LiH分子的最高占据轨道为屮=c口申+c申,若电子出现在二个原子轨道上的概率比为9:HHLiLi1,问cH,cT.各为何值?(已知屮为归一化的波函数,且『eVLd=0)HLiHLi1192一屮—1ab1一一质量为m的粒子在区间[a,b]上运动,求该粒子处于归一化波函数数,-所描述的运动b-ax状态时能量的平均值。1193质量为0.05kg的子弹,运动速率为300m・s-1假设其位置的不确定度为4.4X10-31m,试计算速率的不确定度为原来运动速率的百分数。证明描述在一球面上运动的粒子(刚性转子)的波函数‘1)1‘2_兀12丿是在三维空间中运动的自由粒PAGE\*MERGEFORMAT#子(势能V=o)的薛定谔方程的解,并求其能量和角动量。已知V2=丄—(r—)+1—(sin0—)+1旦r2drdrr2sin0d0d0r2sin206申21195一维箱中的粒子处于第一激发态,若将箱长分成等长的三段,求粒子出现在各段的概率。1196一维箱中的粒子,当处于n=1,2,3状态时,出现在区间0WxWa/3内的几率各是多少?1197一维箱中的粒子,当处于n=1,2,3状态时,出现在区间a/3WxW2a/3内的几率各是多少?1198一粒子在长为a的一维箱中运动,若将a分成等长的三段,求粒子处于基态时出现在各段的概率。1199验证描述在一球面上运动的粒子(刚性转子)的波函数屮=-2(兀丿八cos0是角动量平方算符M2的本征函数,并求粒子处于该状态时角动量的大小。已知M2=-n2(西+蚁2+丄皀)。d02sin0d0sin20d申21200证明描述在一球面上运动的粒子(刚性转子)的波函数屮=1伫丫22(兀丿cos0是三维空间中运动的自由粒子(势能V=0)的薛定谔方程的解,并求粒子的能量。已知V2二—巴[丄—(r2—)+1-(sin0—)+1竺)]。2mr2drdrr2sin0d0d0r2sin20d屮21201cos0sin0e-询是在三维空证明描述在一球面上运动的粒子(刚性转子)的波函数屮=1〔dr间中运动的自由粒子(势能v=o)的薛定谔方程的解,并求粒子的能量。已知知2"2mm[右d(r2dr)+気(sin0d)+rd*肴卩。证明波函数V是角动量平方的本征函数,并求粒子的角动量。已知角Q2动量平方算符M2=-n2(莎+cosBdsinBdB1d2)sin2Bd^21203一质量为m的粒子在区间[a,b]上运动,求其处于状态屮=1x(注意,未归一化)时坐标x的平均值。1204下列函数中(l)sinxcosx(2)cos2X(3)sin2X-cos2X哪些是d/dx的本征函数,本征值是多少,哪些是d2/dx2的本征函数,本征值是多少?1205函数sinxcosx,siex,ex2中哪些是dz/dx?的本征函数,本征值是多少?1206直链共轭多烯N—CH=CH—CH=N+CH”\珏中,n电子可视为在一维势箱中运动的粒子,实际测得n电子由最高填充能级向最低空能级跃迁时吸收光谱波长为30.16X104pm,试求该一维势箱的长度。1207下列哪些函数是算符d/dx的本征函数,本征值是多少?(l)eikx(2)k(3)kx⑷lnx1208证明3cos2b-1是算符一力2(d2cosBd+dB2sinBdB丿的本征函数,并求其本征值。1209电子在长度为a的一维势箱中运动,当电子从屮)跃迁到屮6+jC)的状态,其德布罗意波长的变化是多少?1210一质量为m的粒子,在长为a的一维箱中运动,若将箱长均匀分成三段,当该粒子处于第二激发态时,粒子出现在各段的概率之比为多少?1211若氢原子基态到第一激发态跃迁时,吸收光的波数为8.22X104cm-i,求跃迁时所需能量。1212一质量为m的粒子,在长为a的一维势箱中运动,根据其几率密度分布图,当粒子处于卩4时出:2.n兀x严=十—Sin),出现在a/8WxW3a/8内的概率是多少?naa1213:2.5兀xsmaa根据一维势箱中粒子的概率密度分布图,指出在OWxWa区间运动的粒子处于n=5,状态时,出现在0.13aWxW0.33a内的概率。1214设粒子位置的不确定度等于其德布罗意波长,则此粒子的速率的不确定度与粒子运动速率的关系如何。1215计算德布罗意波长为70.8pm的电子所具有的动能。1216证明在三维空间中运动的粒子,当处于本征态卩=sin3%3"时,角动量大小具有确定值,并求角动量。1217已知角动量平方算符M2=—162sin266"2证明描述在一球面上运动的粒子(刚性转子)的波函数屮=1(35]8(兀丿sin36e3i"是在三维空间中运动的自由粒子(势能V=o)的薛定谔方程的解,并求其能量。已知V2=1616(6\r2+sin6—r26r6r丿r2sin666166丿162r2sin266"212221218一质量为m的粒子,在区间[a,b]运动,处于状态屮1x,试将屮归一化。1219计算波长为6.626A的光子和自由电子的能量比。1220已知一函数f(x)=2e2,问它是否是Pv的本征函数?相应的本征值是多少?x1221计算德布罗意波长为70.8pm的电子所具有的动量。写出联系实物微粒波动性和粒子性的关系式。
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