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一、1,2,3,4题必做,5,6题任选一题8 W6 V Z6 u4 B. O4 L
每题20分,总分100分
* E) {# q+ K& C3 T+ q0 u3 K
% E& y8 H0 `9 K# {& B! D1. 一粒子在宽为l的一维势箱中运动,归一化的定态波函数为( M, Y, v) B% r6 m7 S
(x = 0~l)
/ i4 w. m: j- U8 p. l归一化系数c待求。+ r# b8 i) J2 W. E. J! N7 u
(1)计算归一化系数c;
( H/ O, U/ M& t2 p X(2)证明这些定态波函数是正交的;2 L; N7 v7 T8 C& q) I& Z1 X
若该粒子的某一运动状态用下列波函数表示:
- s! @% V6 z {5 }(3)指出该粒子处于基态和第二激发态的概率;: H# C* y' z8 Y& J
(4)对此粒子的能量作一次测量,估算可能的实验结果。+ i H% ?5 O. o$ n: S
/ @4 K) N/ m5 F6 `3 I' g% |1 o( s2. 已知氢原子2p轨道波函数为 w# a6 F5 h h9 O$ u, h: H1 x3 v
# [1 W6 n+ T# w, t试回答下列问题。
4 w, [' I8 C6 F$ k7 g. R(1)原子轨道能E = ?1 W% f* [. G1 F1 v
(2)轨道角动量|M| = ? 轨道磁矩|μ| = ?5 j: \' Y! N' C- B. k8 J I
(3)轨道角动量M和z轴的夹角是多少度?
. B* ?7 Y5 i- r+ Q) G7 d7 Y0 ?(4)概率密度极大值处离核的距离为多少?% I) k: F! n5 ?; m
3. 按分子轨道理论写出NF,NF+,NF?基态时的电子组态,说明他们的不成对电子数和磁性(提示:按照类似O2的能级排)
7 L( a9 W {1 d) k& F% g
7 y# R2 [3 u+ \3 R) U3 W5 v1 w; u4. H2O分子中OH键的夹角为104.5°。若用杂化轨道描述中心O原子的成键轨道,试求
) E6 ^0 {0 z' ^4 n* P(1)写出H2O分子的全部对称性元素,并判断其所属的分子点群;4 }4 |6 j2 b8 N4 |2 V* R; Q
(2)成键杂化轨道ψ中系数c1和c2值;6 o& X9 c* h" _! n) V; x
(3)2对孤对电子所占轨道的成分及其夹角。7 ?2 g, h' Q9 Q+ w$ j! s7 c
: M4 \$ z7 o0 g7 J: a& v
5. 金属钽Ta为体心立方结构,晶胞边长a = 330 pm,试求。0 N9 m0 x/ f( F1 ?1 W( V# H @
(1)Ta晶胞内原子数目,原子半径和堆积系数;& s4 [7 l8 ^$ f/ b
(2)金属Ta的理论密度(Ta的相对原子质量为181);+ L& u) s. I+ _. x
(3)若用λ = 154 pm的X射线,金属Ta最小衍射指标对应的衍射角θ是多少?
; h7 c/ ]0 p" i s4 `3 h3 S; I5 O& G0 j1 s
6. 金属镍Ni为面心立方结构,晶胞边长a = 354.2 pm,试求。" `- s% g6 u; p: U+ ~& h0 F
(1)Ni晶胞内原子数目,原子半径和堆积系数;0 D; A( ?$ t- o4 R. F- [- ]
(2)金属Ni的理论密度(Ni的相对原子质量为59);
' H# T# X) G3 \' p- m+ b; t(3)若用λ = 154 pm的X射线,金属Ni最小衍射指标对应的衍射角θ是多少?7 t+ K) `2 S" W- {7 w5 m6 M4 b, Y
( W( o/ j5 A* ]
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