量子光学习题
21-1．测量星体表面温度的方法之一是将其看作黑体，测量它的峰值波长m λ，利用维恩定律便可求出T 。已知太阳、北极星和天狼星的m λ分别为m 1050.06-?，m 1043.06
-?和m 1029.06-?，试计算它们的表面温度.
解： 维恩定律 b λT m = 其中 310898.2-?=b 太阳 K λb T m 579610
5.010898.263
=??==-- 北极星 K λb T m 67401043.010898.26
3
=??==-- 天狼星 K λb T m 999310
29.010898.263=??==-- 21-2．宇宙大爆炸遗留在宇宙空间的均匀背景辐射相当于温度为K 3的黑体辐射，试计算：
（1）此辐射的单色辐出度的峰值波长；
（2）地球表面接收到此辐射的功率。
解: （1）b λT m = m T b λm 43
1066.93
10898.2--?=?== （2） 4328494(637010) 5.67103 2.3410P S T W σπ-==?????=?
21-3．已知000K 2时钨的辐出度与黑体的辐出度之比为259.0。设灯泡的钨丝面积为2cm 10，其他能量损失不计，求维持灯丝温度所消耗的电功率。
解:消耗的功率等于幅出度
W T σS P 23520001067.51010259.0259.04844=?????==--
21-4．天文学中常用热辐射定律估算恒星的半径。现观测到某恒星热辐射的峰值波长为m λ；辐射到地面上单位面积的功率为W 。已测得该恒星与地球间的距离为l ，若将恒星看作黑体，试求该恒星的半径。（维恩常量b 和斯特藩常量σ均为己知）
解: b λT m = 4T σM =
24244l πW T σr π?=
由上得 σW b λl r m
22=
21-5．分别求出红光（cm 1075-?=λ），X 射线（
A 25.0=λ），γ射线（ A λ21024.1-?=）的光子的能量、动量和质量。
解:由公式 λhc E =
2mc E = λh P = 红光：J λhc E 1978
341084.210
71031063.6---?=????== s m kg λh P ??=??==---28734
1047.910
71063.6 kg c E m 362819
21016.3)
103(1084.2--?=??== X 射线：J λhc E 15108
3410956.710
25.01031063.6---?=????== s m kg λh P ??=??==---2310341065.210
25.01063.6 kg c E m 32281521084.8)
103(10956.7--?=??== γ射线：J λhc E 1312834106.110
24.11031063.6---?=????== s m kg λh P ??=??==---221234
1035.510
24.11063.6 kg c E m 302813
21078.1)
103(106.1--?=??== 21-6．W 100钨丝灯在K 1800温度下工作。假定可视其为黑体，试计算每秒钟内，在 A 5000到
A 5001波长间隔内发射多少个光子？
解：设钨丝灯的发射面积为S ，由斯特藩-玻耳兹曼定律可得辐射总功率S T σP ?=4 2441068.1m T
σP S -?==
单位时间内从黑体辐射出的在λΔ范围内的能量为 S λΔe λhc πS λΔT M P kT λhc
λλΔ??-=??=-1
12)(5
2
波长为nm 500的光子的能量为 λ
hc ε= 设每秒发射出N 个光子，则有 εN P λΔ=
4132 5.7101
hc kT P c S N e λλπλλε-??==
=?- 21-7．波长为 A 1的X 光在石墨上发生康普顿散射，如在2πθ=
处观察散射光。试求：
（1）散射光的波长'λ；
（2）反冲电子的运动方向和动能。 解:(1) )2(sin 22
0θλλλλΔc =-'= 而 A c m h λc 024262.00== A θλλλc 024262.1)2
(sin 22
0=+=' (2)由动量守恒定律，在y 轴方向上 φp θλh e sin sin 0-'= （1） 由余弦定理得 θλλh λh λh p e
cos 2)()(02
2022'-+'= （2） 由（2）式可得 s m kg p e ??=-241026.9
699.02
s i n 10024262.11026.91063.6sin sin 102434=????='=---πθλp h φe ?=35.44φ
eV λλhc c m mc E k 291)11(0202='
-=-= 21-8．在氢原子被外来单色光激发后发出的巴尔末系中，仅观察到三条光谱线，试求这三条谱线的波长以及外来光的频率。
解:由于观察到三条谱线,最高能级为5=n
5→2 )5
121(1221-=H R λ 71 4.3410m λ-=?
4→2 )4
121(1222-=H R λ m λ721086.4-?=
3→2 )3
121(1223-=H R λ 73 6.56310m λ-=?
Hz h E E γ151934151015.3106.110
63.6)6.13(544.0?=???---=-=-- 21-9．一个氢原子从1=n 的基态激发到4=n 的能态。
（1）计算原子所吸收的能量；
（2）若原子回到基态，可能发射哪些不同能量的光子？
（3）若氢原子原来静止，则从4=n 直接跃回到基态时，计算原子的反冲速率。 解：（1） eV E E E Δ75.12)6.13(166.134
121=---=-= （2）eV E 6.131-= eV E 4.32-= eV E 5.13-= eV E 85.04-=
4-1 eV E E E Δ75.1214=-=
4-2 eV E E E Δ55.224=-=
4-3 eV E E E Δ65.034=-=
3-2 eV E E E Δ9.123=-=
3-1 eV E E E Δ1.1213=-=
2-1 eV E E E Δ2.1012=-=
（3）15E E νh -= λ
c ν= s m c m E E λh m P u H H 07.41031067.1106.175.128
2719
14=?????=-===-- 21-10．砷化镓半导体激光器（GaAlAs ），发射nm 100.83
?=λ红外光，功率为mW 0.5，计算光子的产生率.
解：设每秒钟发射的光子数为n
νnh P = 178349331001.210
31063.610100.8105?=???????===---hc λP νh P n
思考题
21-1．在光电效应实验中，用光强相同、频率分别为1ν和2ν的光做伏安特性曲线。已知2ν＞1ν,那么它们的伏安特性曲线应该是图？
答：图（C ）
21-2．试比较光电效应与康普顿效应之间的异同。
答：光电效应和康普顿效应都通过光和物质的相互作用过程揭示了光具有粒子性的一面。光电效应揭示了光子能量与频率的关系，康普顿效应则进一步揭示了光子动量与波长的光系。两者区别源于产生这两效应的能量范围大不相同，光电效应中光子的波长在光学范围，能量的数量级是几个eV ，金属中电子逸出功的数量级是1eV 。在线性光学范围内的光电效应中，入射光子能量大于或等于逸出功时，一个电子吸收一个光子，电子和光子系统的能量守恒，而因电子受束缚，系统的动量不守恒；康普顿效应中的光子在X 射线波段，具有104eV 数量级的能量，相对来说电子逸出功和电子热运动的能量都可以忽略，原子的外层电子可看作是自由的、静止的。所以康普顿效应反映的是高能光子和低能自由态电子间的弹性碰撞问题，系统的能量和动量都守恒。
21-3．用可见光照射能否使基态氢原子受到激发？为什么？
答：使基态氢原子受到激发所需要的最小能量为
eV E E E Δ2.10)6.13(4
6.1312=---=-= 而可见光的最大能量为 eV λhc γh E 1.3106.11040001031063.619
108
34=??????===---
所以用可见光照射不能使基态氢原子受到激发
21-4．氢原子的赖曼系是原子由激发态跃迁至基态而发射的谱线系，为使处于基态的氢原子发射此线系中最大波长的谱线，则向该原子提供的能量至少应为多少？
答：氢原子的赖曼系是从受激态往激态发射光子，此线系中最大波长是从2=n 向基态发射的，故 eV E E E Δ2.10)6.13(4
6.1312=---=-= 21-5．用玻尔氢原子理论判断，氢原子巴尔末系（向第 1 激发态跃迁而发射的谱线系）中最小波长与最大波长之比为多少？ 答：)121(122n
R λc -= ∞=n 时波长最小用1λ表示， 3=n 时波长最大用2λ表示
9
5365421=?=c c R R λλ 21-6．根据氢原子理论推导类氢离子（核电荷数为Ze ，核外只剩最后一个电子）轨道半径，电子绕核运动的线速度及原子的能级和电子跃迁时所发射单色光的频率公式。
答：应用牛顿定律和库仑定律得： r v m r πεZe 2
2
024= 根据量子化条件 πh n
mvr L 2== ???=,3,2,1n ???
? ??=2202m Z e πh εn r n ???=,3,2,1n ???
? ??-=-=22042202818h εe mZ n r πεZe E n n ??? ??-=22211~n k
R Z γnk 1+=k n
量子光学习题
21-1．测量星体表面温度的方法之一是将其看作黑体，测量它的峰值波长m λ，利用维恩定律便可求出T 。已知太阳、北极星和天狼星的m λ分别为m 1050.06-?，m 1043.06 -?和m 1029.06-?，试计算它们的表面温度. 解： 维恩定律 b λT m = 其中 310898.2-?=b 太阳 K λb T m 579610 5.010898.263 =??==-- 北极星 K λb T m 67401043.010898.26 3 =??==-- 天狼星 K λb T m 999310 29.010898.263=??==-- 21-2．宇宙大爆炸遗留在宇宙空间的均匀背景辐射相当于温度为K 3的黑体辐射，试计算： （1）此辐射的单色辐出度的峰值波长； （2）地球表面接收到此辐射的功率。 解: （1）b λT m = m T b λm 43 1066.93 10898.2--?=?== （2） 4328494(637010) 5.67103 2.3410P S T W σπ-==?????=? 21-3．已知000K 2时钨的辐出度与黑体的辐出度之比为259.0。设灯泡的钨丝面积为2cm 10，其他能量损失不计，求维持灯丝温度所消耗的电功率。 解:消耗的功率等于幅出度 W T σS P 23520001067.51010259.0259.04844=?????==-- 21-4．天文学中常用热辐射定律估算恒星的半径。现观测到某恒星热辐射的峰值波长为m λ；辐射到地面上单位面积的功率为W 。已测得该恒星与地球间的距离为l ，若将恒星看作黑体，试求该恒星的半径。（维恩常量b 和斯特藩常量σ均为己知） 解: b λT m = 4T σM = 24244l πW T σr π?= 由上得 σW b λl r m 22=
第21章--量子光学基础
第21章--量子光学基础
第二十一章 量子光学 基础 一、选择题 1、用频率为ν1的单色光照射某一种金属时，测 得光电子的最大动能为E K 1；用频率为ν2的单色 光照射另一种金属时，测得光电子的最大动能为 E K 2．如果E K 1 >E K 2，那么 (A) ν1一定大于ν2． (B) ν1一定小于ν2． (C) ν1一定等于ν2． (D) ν1可能大于也可 能小于ν2． ［ D ］ 2、用频率为ν1的单色光照射某种金属时，测得 饱和电流为I 1，以频率为ν2的单色光照射该金属 时，测得饱和电流为I 2，若I 1> I 2，则 (A) ν1 >ν2． (B) ν1 <ν2． (C) ν1 =ν2． (D) ν1与ν2的关 系还不能确定． ［ D ］ 3、已知某单色光照射到一金属表面产生了光电 效应，若此金属的逸出电势是U 0 (使电子从金属 逸出需作功eU 0)，则此单色光的波长λ 必须满 足： (A) λ ≤)/(0eU hc ． (B) λ ≥)/(0 eU hc ． (C) λ ≤)/(0 hc eU ． (D) λ ≥) /(0hc eU ． ［ A ］ 4、已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子 的最大动能是 1.2 eV ，而钠的红限波长是5400
?，那么入射光的波长是 (A) 5350 ?． (B) 5000 ?． (C) 4350 ?． (D) 3550 ?． ［ D ］ 5、在均匀磁场B 内放置一极薄的金属片，其红 限波长为λ0．今用单色光照射，发现有电子放出， 有些放出的电子(质量为m ，电荷的绝对值为e ) 在垂直于磁场的平面内作半径为R 的圆周运动， 那末此照射光光子的能量是： (A) 0λhc ． (B) 0 λhc m eRB 2)(2+ ． (C) 0λhc m eRB +． (D) 0λhc eRB 2+． ［ B ］ 6、一定频率的单色光照射在 某种金属上，测出其光电流 的曲线如图中实线所示．然 后在光强度不变的条件下增 大照射光的频率，测出其光电流的曲线如图中虚线所示．满足题意的图是： ［ D ］ O I U O I U O I U O I U
大学物理A(2)基本知识点
大学物理A （2）基本知识点 一、试题题型、试卷结构和试题分数分布 1、试题题型： 选择题（10小题，每小题3分，计30分） 填空题（10小题，每小题3分，计30分） 计算题或证明题（4小题，每小题10分，计40分） 二、大学物理A （2）基本知识点 气 体 分 子 动 理 论 1． 理想气体状态方程 在平衡态下 RT M PV μ = ， n k T p =， 普适气体常数 K m o l /J 31.8R ?= 玻耳兹曼常数 K /J 10 38.1N R k 23 A -?== 2． 理想气体的压强公式 t 2 E n 3 2v nm 31p = = 3． 温度的统计概念 kT 23E t = 4． 能量均分定理 每一个自由度的平均动能为1/(2KT)。 一个分子的总平均动能为自由度）:i (kT 2i E =。 ν摩尔理想气体的内能RT 2 i E ?ν=。 5． 速率分布函数 Ndv dN )v (f = 麦克斯韦速率分布函数 2 v kT 2m 23 v e )kT 2m (4)v (f 2 - ππ= 三种速率
最概然速率 μ = = RT 2m kT 2v p 平均速率 πμ = π= RT 8m kT 8v 方均根速率 μ = = RT 3m kT 3v 2 热 力 学 基 础 1． 准静态过程：在过程进行中的每一时刻，系统的状态都无限接近于平衡态。 2． 体积功：准静态过程中系统对外做的功为 pdV dA =， ? = 2 1 v v pdV A 3． 热量：系统与外界或两个物体之间由于温度不同而交换的热运动能量。 4． 热力学第一定律 A )E E (Q 12+-=， A dE dQ += 5． 热容量 d T d Q C = 定压摩尔热容量 dT dQ C p p = 定容摩尔热容量 dT dQ C V V = 迈耶公式 R C C V p += 比热容比 i 2i C C V p += = γ 6． 循环过程 热循环（正循环）：系统从高温热源吸热，对外做功，同时向低温热源放热。 效率 1 21 Q Q 1Q A - == η 致冷循环（逆循环）：系统从低温热源吸热，接受外界做功，向高温热源放热。 致冷系数：2 122Q Q Q A Q -= = ε 7． 卡诺循环：系统只和两个恒温热源进行热交换的准静态循环过程。 卡诺正循环效率 1 2T T 1- =η
量子光学与量子信息讲课教案
量子光学与量子信息
量子光学与量子信息 摘要：量子光学是应用辐射的量子理论研究光辐射的产生、相干统计性质、传输、检测以及光与物质相互作用中的基础物物理问题的一门学科。 关键字：量子光学量子信息 JC模型 TC模型 早在1900和1905年,普朗克和爱因斯坦就提出了光量子假说,并成功解释了黑体辐射谱分布与光电效应,确定了光具有波粒二象性的基本物理思想。然而,长期以来由于经典电磁辐射理论能完满地解释绝大多数物理光学实验现象,光的量子理论并未得到系统发展。直到2O世纪7O年代以后,随着激光与光电子技术的进步,一系列用经典理论无法解释的非经典光学效应逐步被实验观测,才形成了以量子化光场为基础的量子光学学科领域。 光量子或称光子为基本能量单元的量子化光场遵循量子电动力学基本规律,严格地说只有用QED理论,才能解释迄今为止所观察到的所有光学现象。量子光学用量子电动力学理论研究光场的量子性和相干性,以及光与原子相互作用的量子力学效应。当前,量子光学中应用性较强的重要研究领域有:光场的量子噪声,光场与物质相互作用中的动量传递、腔量子电动力学等。 在光学与原子物理这门课程的学习中，我们了解到了量子化这个概念。那么，量子光学在科技实验研究中有哪些应用呢？ 首先，量子光学的原理和理论基础为： 热辐射基尔霍夫定律 一．热辐射
1．热辐射：在一定时间内辐射能量的多少及能量按波长的分布都与物体的温度有关，故称电磁辐射为热辐射（温度辐射）； 辐射能(λ,T )，如炉子,酒精灯… 2．平衡热辐射：相同时间内辐射与吸收的能量相等，T 不变 二． 辐出度(辐射出射度,发射本领) 1． 单色辐出度：单位时间内从物体表面单位面积上向各个方向所发射的波长在λλλd ~+范围内辐射能量)T (dE λ和波长间隔λd 的比值 λ λλd )T (dE )T (e = 2． 辐出度：单位时间内从物体表面单位面积上向各个方向所发射的各种波长的辐射总能量。 λλd )T ,(e )T (E ?∞ =0 三． 吸收比、反射比 1． 吸收比：J B )T (a = 单色吸收比：) T ,(J )T ,(B )T ,(a λλλ= 2． 反射比：J R )T (=ρ 单色反射比：) T ,(J )T ,(R )T ,(λλλρ= 不透明物体：1=+)T ,()T ,(a λρλ 四． 绝对黑体（黑体） 1． 定义：1=)T ,(a λ的物体
量子光学基础
习题21 21-1．测量星体表面温度的方法之一是将其看作黑体，测量它的峰值波长 m λ，利用维恩定 律便可求出T 。已知太阳、北极星和天狼星的m λ分别为60.5010m -?， 60.4310m -?和60.2910m -?，试计算它们的表面温度。 解：由维恩定律： m T b λ=，其中：310898.2-?=b ，那么： 太阳：3 6 2.8981057960.510m b T K λ--?===?； 北极星：36 2.8981067400.4310m b T K λ--?===?； 天狼星：3 6 2.8981099930.2910m b T K λ--?===?。 21-2．宇宙大爆炸遗留在宇宙空间的均匀背景辐射相当于温度为K 3的黑体辐射，试计算： （1）此辐射的单色辐出度的峰值波长； （2）地球表面接收到此辐射的功率。 解：（1）由m T b λ=，有34 2.898109.66103m b m T λ--?===?； （2）由4M T σ=，有： 42 4P T R σπ=?地，那么： 328494(637010) 5.67103 2.3410P W π-=?????=?。 21-3．已知000K 2时钨的辐出度与黑体的辐出度之比为259.0。设灯泡的钨丝面积为 2cm 10，其他能量损失不计，求维持灯丝温度所消耗的电功率。 解：∵4P T S σ=?黑体，消耗的功率等于钨丝的幅出度，所以， 44840.2591010 5.67102000235P S T W ησ--==?????=。 21-4．天文学中常用热辐射定律估算恒星的半径。现观测到某恒星热辐射的峰值波长为m λ；辐射到地面上单位面积的功率为W 。已测得该恒星与地球间的距离为l ，若将恒星看作黑体，试求该恒星的半径。（维恩常量b 和斯特藩常量σ均为己知） 解：由 m T b λ=恒星，4 M T σ=， 考虑到恒星辐射到地面上单位面积的功率?大球面=恒星表面辐出的功率， 有： 224 44W l R T ππσ?=?恒星恒星 ， ∴R =恒星 。 21-5．分别求出红光（5 710 cm λ-=?），X 射线（ A 25.0=λ），γ射线（ A λ2 1024.1-?=） 的光子的能量、动量和质量。
2014年量子光学考试试题
2013-2014年第二学期《量子光学基础》考试试题 1、V 型三能级原子与两个经典光场作用。频率为ω1的经典光场与能级|a>，|b>耦合，频率为ω2的经典光场与能级|a>，|c>耦合。系统的哈密顿量为H =H 0+H 1，H 0=?ωa |a >
刘约权仪器分析资料报告课后习题问题详解
第1章 绪 论 1.1 容提要 1.1.1 基本概念 分析化学——研究物质的组成、含量、状态和结构的科学。 化学分析——是利用化学反应及其计量关系进行分析测定的一类分析方法。 仪器分析——则是以物质的物理性质或物理化学性质及其在分析过程中所产生的分析信号与物质的在关系为基础，并借助于比较复杂或特殊的现代仪器，对待测物质进行定性、定量及结构分析和动态分析的一类分析方法。 准确度——指多次测定的平均值与真值（或标准值）之间的符合程度。常用相对误差E r 来描述，其值越小，准确度越高。 100%r x E μ μ -= ? 式中，x 为样品多次测定的平均值；μ为真值（或标准值）。 精密度——指在相同条件下用同一方法对同一样品进行多次平行测定结果之间的符合程度。 误差——测量值与真实值之差。 偏差——测量值与平均值之差。用来衡量精密度的高低。为了说明分析结果的精密度，以测量结果的平均偏差d 和相对平均偏差r d 表示。单次测量结果的偏差i d ，用该测量值i x 与其算术平均值x 之差来表示。 i i d x x =- 12...n d d d d n +++= 100%r d d x =? 标准偏差 S = 相对标准偏差——指标准偏差在平均值中所占的比例，常用r S 或RSD 表示： 100%r S S x = ?
灵敏度——仪器分析方法的灵敏度是只待测组分单位浓度或单位质量的变化所引起测定信号值的变化程度，以b 表示。 d d (d ) x b c m = =信号变化量浓度（质量）变化量或 检出限——即检出下限，是指某一分析方法在给定的置信度可以检出待测物质的最小浓度（或最小质量），以D 表示。 03/D S b = 标准曲线——是待测物质的浓度或含量与仪器响应（测定）信号的关系曲线。 一元线性回归法——把反映物质浓度c 仪器响应信号的测量值A 之间关系的一组相关的分析数据，用一元线性回归方程（A a bc =+）表示出来的方法，其中： a A bc =-，121()()()n i i i n i i c c A A b c c ==--=-∑∑ 11,n n i i i i c A c A n n ==? ? ? ?== ? ?? ? ∑∑ 式中，b 为回归系数，即回归直线的斜率；a 为直线的截距；c 为浓度（或含量）的平均值；A 为响应信号测量值的平均值。 相关系数——是标准溶液浓度所对应的响应信号测量值A 与浓度c 之间线性关系好坏程度的统计参数，通常以相关系数γ来表征。 样品的采集——从大量的不均匀的待测物质中采集能代表全部待测物质的分析样品的过程。 样品的制备——样品得粉碎、混匀、缩分的过程，称为样品的制备。 样品的提取——采用适当的溶剂和方法，将样品中不同成分从中分离出来的过程，称为提取。 样品的消解——把难溶或难解离的化合物的待测样品转化为便于测定的物质称为样品的消解。 样品的纯化——在测定之前，除掉样品中杂质的操作。 样品的浓缩——在测定前出去过多的溶剂，提高待测组分浓度的过程称为浓缩。
第21章 量子光学基础
第二十一章 量子光学基础 一、选择题 1、用频率为ν1的单色光照射某一种金属时，测得光电子的最大动能为E K 1；用频率为ν2的单 色光照射另一种金属时，测得光电子的最大动能为E K 2．如果E K 1 >E K 2，那么 (A) ν1一定大于ν2． (B) ν1一定小于ν2． (C) ν1一定等于ν2． (D) ν1可能大于也可能小于ν2． ［ D ］ 2、用频率为ν1的单色光照射某种金属时，测得饱和电流为I 1，以频率为ν2的单色光照射该金属时，测得饱和电流为I 2，若I 1> I 2，则 (A) ν1 >ν2． (B) ν1 <ν2． (C) ν1 =ν2． (D) ν1与ν2的关系还不能确定． ［ D ］ 3、已知某单色光照射到一金属表面产生了光电效应，若此金属的逸出电势是U 0 (使电子从金属逸出需作功eU 0)，则此单色光的波长λ 必须满足： (A) λ ≤)/(0eU hc ． (B) λ ≥)/(0eU hc ． (C) λ ≤)/(0hc eU ． (D) λ ≥)/(0hc eU ． ［ A ］ 4、已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子的最大动能是 1.2 eV ，而钠的红限波长是5400 ? (A) 5350 ?． (B) 5000 ?． (C) 4350 ?． (D) 3550 ?． ［ D ］ 5、在均匀磁场B 内放置一极薄的金属片，其红限波长为λ0．今用单色光照射，发现有电子放出，有些放出的电子(质量为m ，电荷的绝对值为e )在垂直于磁场的平面内作半径为R 的圆周运动，那末此照射光光子的能量是： (A) 0λhc ． (B) 0λhc m eRB 2)(2+ ． (C) 0λhc m eRB +． (D) 0λhc eRB 2+． ［ B ］ 6、一定频率的单色光照射在某种金属上，测出其光电 流的曲线如图中实线所示．然后在光强度不变的条件下增大照射光的频率，测出其光电流的曲线如图中虚 线所示．满足题意的图是： ［ D ］ 7、用频率为ν 的单色光照射某种金属时，逸出光电子的最大动能为E K ；若改用频率为2ν 的单色光照射此种金属时，则逸出光电子的最大动能为： (A) 2 E K ． . （B ） 2h ν - E K ． (C) h ν - E K ． (D) h ν + E K ． ［ D ］
量子光学题目
第一章 一、电磁场量子化的基本思想 答：找出描述经典场的一组完备的正则“坐标”和 “动量”，然后把它们视为相应的算符，满足正则坐标和正则动量的对易式，从而使其量子化。先将势量子化，在将场量子化。 二、福克态 答：定义：频率为ν的单模电磁场的本征态为|n>,相应的本征能量为E n ,本征方程为11????|()|()||22 ???n H n a a n N n E n N a a νν++>=+>=+>=>= 真空态，0 ?|0|0H E >=>?|00a >= 1?()|002H ν->= 最低能量012E ν= 粒子束态：态|n>可视为具有n 个量子或准粒子的集合的态。 11??|()||()|22n H n N n E n n n νν>=+>=>=+> 福克态的性质：1、光子数趋于无限大时，量子理论——》经典理论。2、光子数的测不准关系为?n=0。3、量子化的电磁场的位相与光子数不可能同时确定 三、光子态 解释零点能为什么不等于
电磁场的涨落可以用其方差来表示,从中可以看出,即使对于真空态(n=0),电场的方差也不等于零，也就是说真空涨落不为零，从而解释了零点能不为零。 第二章、相干态和压缩态 相干态：是位移算符作用在真空态上得来的，是谐振子基态的位移形式。相干态是湮灭算符的本征态，具有和真空态一样的最小测不准关系。相干度是1。 压缩态：考虑两个厄米算符A，B，如果，，如果满足，则系统所处的态叫压缩态。 第三章 一、Schrodinger 薛定谔表象、heisenberg 海森堡表象、liouville相互作用表象 三个方程分别为 ?1? ?? [,] H t i ρ ρρ ? =+Λ ? 三个表象之间的变换 Schrodinger表象————Heisenberg表象
中科大网络面试
竭诚为您提供优质文档/双击可除 中科大网络面试 篇一：20xx-中科大机试+面试 20xx-ustc机试+面试 一、上机 c语言 1、给出一组数据，归一化后按一定格式输出到屏幕和文件。 2、在给定的字符串中提取数字字符，并求和。 如，输入：abcd123cd56##01 输出：123+56+1=180 3、对一整型数组中奇数序号数递增排序，偶数序号不变。 office 1、word：给出一论文摘要，考察公式编辑器，标题编辑 2、excel：会用求和公式 3、ppt：主标题、副标题编辑 二、面试
1、专业组 专业组分为专业1组，专业2组，听人说1组为控制组，2为网络组。两组都是抽题，实在不会的可申请换题一次，1组抽两(中科大网络面试)题，2组抽3题。 1）写出一阶惯性环节、欠阻尼传递函数； 2）能控的物理含义； 3）串级控制的意义； 4)量子光学的特性，如何用实验来验证。 5）什么是图灵测试？现在是否有机器通过图灵测试？ 2、英语组 抽1题，给出一段英文（不需读），将其口译出来。topic 主要有路由器，反馈，plc，集合论。 3、数理组（抽1题） 1、什么是自由度？刚体的概念。 2、判断级数敛散性。 3、线性无关的定义。 4、极限的数学描述。 篇二：中国科学技术大学生命学院网络面试推荐信 中国科学技术大学生命学院网络面试推荐信 注：此推荐书一份，由具有副高以上职称专家推荐。 篇三：中科大考研面试题目集锦 道友xx
a组：英文说说你的优缺点； 中文：因为我是跨考所以问了我对计算机那方面感兴趣b组：你知道什么是buff？怎样判断一个单链表是否有环？如果一个图中权值有复数怎么用什么方法找到最短路径？ 说说rip和ospf的主要区别 道友partyspy 综合面：英文：自我介绍，读研后有什么规划，喜欢那个方向等。 中文：为什么报科大，世界两大演说家是谁，对希特勒有什么看法等。（基本是扯淡，人品面） 专业面：1.中断全过程；2.a/d转换精度由什么决定； 3.二分查找（单链表）复杂度？ 4.用什么缓解ip地址用完问题（除了ipV6），虚拟专用网等。 道友彬 a组：中文：主要是谈了自己的家乡，以及对于家乡发展的一些建议。 英文：对香港婴幼儿奶粉限购有什么看法？对香港人民自由选举有什么观点？我们是否应该允许？还有最喜欢的数学课，介绍它的主要内容等等。 专业面试：说出数据库有哪几种模型？ 哨兵和头节点的本质作用？老师很强调说出本质作用
《光 学》教案
《光学》教案
教学基本要求： 1.理解光的电磁理论和本质掌握分波面干涉和分振幅干涉的方法 2.掌握等倾干涉、等厚干涉的基本特征和计算方法 3.理解迈克尔孙干涉纹、法布里—珀罗干涉纹的基本原理 4.了解光的时间相干性和光的空间相干性 第一次课 注：教案是必需的教学文件，每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义)，教案可以做成活页的形式，夹在每次课的讲稿前，也可以集中放置。 第一章光的干涉
1.理解光的电磁理论和本质掌握分波面干涉和分振幅干涉的方法 2.掌握等倾干涉、等厚干涉的基本特征和计算方法 3.理解迈克尔孙干涉纹、法布里—珀罗干涉纹的基本原理 4.了解光的时间相干性和光的空间相干性 第二次课 注：教案是必需的教学文件，每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义)，教案可以做成活页的形式，夹在每次课的讲稿前，也可以集中放置。 第一章光的干涉 教学基本要求：
2.掌握等倾干涉、等厚干涉的基本特征和计算方法 3.理解迈克尔孙干涉纹、法布里—珀罗干涉纹的基本原理 4.了解光的时间相干性和光的空间相干性 第三次课 形式，夹在每次课的讲稿前，也可以集中放置。 第一章光的干涉 教学基本要求： 1.理解光的电磁理论和本质掌握分波面干涉和分振幅干涉的方法
第四次课 注：教案是必需的教学文件，每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义)，教案可以做成活页的形式，夹在每次课的讲稿前，也可以集中放置。 第一章光的干涉 教学基本要求： 1.理解光的电磁理论和本质掌握分波面干涉和分振幅干涉的方法
第五次课 注：教案是必需的教学文件，每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义)，教案可以做成活页的形式，夹在每次课的讲稿前，也可以集中放置。 第一章光的干涉 教学基本要求： 1.理解光的电磁理论和本质掌握分波面干涉和分振幅干涉的方法 2.掌握等倾干涉、等厚干涉的基本特征和计算方法
厦大考博辅导班：2019厦大物理科学与技术学院考博难度解析及经验分享
厦大考博辅导班：2019厦大物理科学与技术学院考博难度解析及经 验分享 为了更加科学地选拔优秀人才，进一步提高博士研究生培养质量，我院2019年实行博士研究生申请考核招生方式。 下面是启道考博辅导班整理的关于厦门大学物理科学与技术学院考博相关内容。 一、院系简介 厦门大学物理科学与技术学院设有物理学系、天文学系和生物仿生及软物质研究院。厦门大学物理学科始建于1923年，在中国物理学发展史上扮演了重要角色，是最早创立国家半导体学科的五校联盟之一，培养了谢希德、曾融生院士等杰出校友。近年来，在国家“211工程”、“985工程”和“双一流”重点建设支持下，学院已经逐步形成了统计物理及其交叉学科、低维凝聚态物理、半导体光电材料与器件、软物质介观结构学与应用和多信使天体物理等若干个特色或新兴学科方向。学院现拥有物理学博士后流动站、物理学一级学科博士学位授权点、天文学一级学科硕士学位授权点和凝聚态物理国家重点学科。在教育部第四轮学科评估中，厦门大学物理学科获评B+。学科整体实力稳步提升，ESI学科排名稳定在全球前1%以内。 二、招生信息
070207光学 03纳米光学①1101英语②2002综合素质③3002专业基础知识 04量子光学与量子信息①1101英语②2002综合素质③3002专业基础知识 05光子学①1101英语②2002综合素质③3002专业基础知识 0702Z1生物物理和软凝聚态01生物物理①1101英语②2002综合素质③3002专业基础知识02软凝聚态物理①1101英语②2002综合素质③3002专业基础知识 080903微电子01半导体光电子材料制 备 ①1101英语②2002综合素质③3002专业基础知识 三、报考条件 1.拥护中国共产党的领导，具有正确的政治方向，热爱祖国，愿意为社会主义现代化服务，遵纪守法，品行端正。 2.全日制（双证）硕士毕业生（最迟须在入学前毕业或取得硕士学位）；学历学位证
2013应用光电考试题
1，从光学的发展过程出发谈谈你对光的认识。（15分） 光学是一门研究光(电磁波)的行为和性质，以及光和物质相互作用的物理学科。光学是物理学中最古老的一门基础学科，传统内容十分丰富，如光的产生、传播、本性等等;光学又是当今科学领域中最活跃的前沿阵地之一，激光的问世使得光学焕发青春，如光子学、信息光学、光通信等等。光学的发展是一个漫长曲折的历史过程，主要经历了萌芽时期、几何光学时期、波动光学时期、量子光学时期、现代光学时期等五大历史时期。 2，激光的特性有哪些？（10分） 激光的发射原理及产生过程的特殊性决定了激光具有普通光不具有的特点即三好（单色性好、相干性好、方向性好）一高（亮度高） 1单色性好：激光发射的各个光子频率相同，因此激光是最好的单色光源。 2相干性好：激光辐射的光子在相位上是一致的，再加上谐振器的选模作用，使激光源横截面上各点间有固定的相位关系，所以激光的空间相干性很好。 3方向性好：激光束的发散角很小，可达mrad量级，接近于衍射极限。 它几乎是一平行的光线，激光照射到月球上形成的光斑直径记载一公里左右。 4亮度高：激光的发光面小，发散角小，线宽窄，所以有很高的光谱辐亮度，激光的亮度可比普通光源高出1012——1019倍。 3，激光器由哪几个部分构成？各有什么作用？实现其稳定运转的条件是什么？ （15分） 激光器一般由三个部分组成： （1）工作物质这是激光器的核心，只有能实现能级跃迁的物质才能作为激光器的工作物质。目前，激光工作物质已有数千种，激光波长已由X光远至红外光。 （2）激励能源（光泵）它的作用是给工作物质以能量，即将原子由低能级激发到高能级的外界能量。通过强光照射工作物质而实现粒子数反转的方法称为光泵法。 （3）光学共振腔这是激光器的重要部件，其作用一是使工作物质的受激辐射连续进行；二是不断给光子加速；三是限制激光输出的方向。
刘约权仪器分析课后习题答案
第1章 绪 论 1.1 内容提要 1.1.1 基本概念 分析化学——研究物质的组成、含量、状态和结构的科学。 化学分析——是利用化学反应及其计量关系进行分析测定的一类分析方法。 仪器分析——则是以物质的物理性质或物理化学性质及其在分析过程中所产生的分析信号与物质的内在关系为基础，并借助于比较复杂或特殊的现代仪器，对待测物质进行定性、定量及结构分析和动态分析的一类分析方法。 准确度——指多次测定的平均值与真值（或标准值）之间的符合程度。常用相对误差E r 来描述，其值越小，准确度越高。 式中，x 为样品多次测定的平均值；μ为真值（或标准值）。 精密度——指在相同条件下用同一方法对同一样品进行多次平行测定结果之间的符合程度。 误差——测量值与真实值之差。 偏差——测量值与平均值之差。用来衡量精密度的高低。为了说明分析结果的精密度，以测量结果的平均偏差d 和相对平均偏差r d 表示。单次测量结果的偏差i d ，用该测量值i x 与其算术平均值x 之差来表示。 标准偏差 S =相对标准偏差——指标准偏差在平均值中所占的比例，常用r S 或RSD 表示： 灵敏度——仪器分析方法的灵敏度是只待测组分单位浓度或单位质量的变化所引起测定信号值的变化程度，以b 表示。 检出限——即检出下限，是指某一分析方法在给定的置信度可以检出待测物质的最小浓度（或最小质量），以D 表示。 标准曲线——是待测物质的浓度或含量与仪器响应（测定）信号的关系曲线。
一元线性回归法——把反映物质浓度c 仪器响应信号的测量值A 之间关系的一组相关的分析数据，用一元线性回归方程（A a bc =+）表示出来的方法，其中： a A bc =-，1 21()()()n i i i n i i c c A A b c c ==--=-∑∑ 11,n n i i i i c A c A n n ==?? ? ?== ? ??? ∑∑ 式中，b 为回归系数，即回归直线的斜率；a 为直线的截距；c 为浓度（或含量）的平均值；A 为响应信号测量值的平均值。 相关系数——是标准溶液浓度所对应的响应信号测量值A 与浓度c 之间线性关系好坏程度的统计参数，通常以相关系数γ来表征。 样品的采集——从大量的不均匀的待测物质中采集能代表全部待测物质的分析样品的过程。 样品的制备——样品得粉碎、混匀、缩分的过程，称为样品的制备。 样品的提取——采用适当的溶剂和方法，将样品中不同成分从中分离出来的过程，称为提取。 样品的消解——把难溶或难解离的化合物的待测样品转化为便于测定的物质称为样品的消解。 样品的纯化——在测定之前，除掉样品中杂质的操作。 样品的浓缩——在测定前出去过多的溶剂，提高待测组分浓度的过程称为浓缩。 样品的衍生——是用化学反应将某种仪器分析方法无法测定的待测组分定量的转化为另一种可以分析测定的化合物（衍生物）的过程称为样品的衍生。 微波压力釜消解法——将样品放于压力釜消解容器内，加入消解试剂，密封后置于专用微波炉内在一定的功率挡进行消解的方法。具有大批量、快速消解和转化的优点。 1.1.2 基本内容 1.仪器分析法分类 光分析法——利用待测组分的光学性质(如光的发射、吸收、散射、折射、衍射、偏振等)进行分析测定的一种仪器分析方法，其理论基础是物理光学、几何光学和量子光学。
量子光学习题
量子光学复习题 一、基本概念 1、电磁场量子化程序。 2、光子的湮灭与产生算符,a a +的物理意义。 3、电磁场算符之间的对易关系。 4、给出相干态的定义及其主要性质。 5、相干态的产生算符（位移算符）的性质。 6、Backer-Haulsdolf 定理以及相关的算符定理 7、熟悉玻色算符的有关代数定理 8、写出密度算符的定义并解释其物理含义 9、纯态和混合态，如何从密度算符判断？ 10、 辐射场压缩态定义，压缩算符，以及压缩算符的变换性质 11、 相干性的物理含义，相干函数与光子探测之间的关系 12、 描述HBT 实验并说明其在量子光学发展中的意义？ 13、 光子的群聚和反群聚效应 14、 在量子理论中，半反镜BS 的行为与经典理论有何不同？为什么？ 15、 杨氏干涉实验和单光子干涉实验的量子理论 16、 什么是旋转波近似？其物理含义是什么？ 17、 单模光场和二能级原子相互作用J-C 模型的哈密顿 二、由相干态的定义推导出相干态α在粒子数态中的表达式 21exp 2n αα??=- ??? 三、考虑叠加态0101ψαβ=+，其中,αβ为两个复数且满足2 2 1αβ+=。试计算场的正交分量算符1X 和2X 的起伏。讨论该光场是否具有压缩效应，参数 ,αβ取何值？ 四、证明下面的关系式 ( ) ( ) ,1,,1.a a a a a a a a a e e e a a e e e a a a a a a a ++++---+--+轾=-犏臌轾=-犏臌 *a a a a a a a 骣?÷ ?=+÷?÷?桫?
*a a a a a a a +骣?÷ ?=+÷?÷??桫 **1212a a a a a a a a a + 骣?÷?=+÷?÷??桫 骣?÷?=+÷?÷?桫? ()()()()2() * 2 ()*Tr ,,Tr ,,a n d f a a f d f a a f a a a p a a a p + +==ò ò 五、某物理量可用算符()()2 2,f a a a a a a +++=表示，试求 1. 该物理量在单模相干态α下的期望值 2. 该物理量在粒子数态n 下的期望值 3. 在相干态表象中计算该算符的迹 六、对于压缩相干态,ξα，其光子数起伏为 ()()()()()222222exp 2cos exp 2sin 2sinh cosh n r r r r αφθφθ???=--+-+?? 其中()()exp ,exp 2i r i ααφξθ==。 计算在压缩态下的光子数分布，并计算在压缩真空态,0ξ下光子数分布。 七、定义二阶相干度函数为 ()()2 2 0a a aa g a a +++ = 以及Mandel Q 参数为 ()2 Mandel n n Q n ?-= 试证明对于压缩态有 ()()2 103g n =+
量子光学2012.6.18
2011级全日制“光学与原子分子”专业 《量子光学 》课程复习题 一、名词解释：量子拍；超荧光；光频梳；原子钟；旋波近似；时间相干性和空间相干性；红外光谱；量子扩散；拉曼光谱。 二、问题回答： 1、激光的全量子理论与经典激光理论的相同点与不同点在哪里。 2、腔量子电动力学理论的应用和发展经历。 *3、为什么V 型三能及原子与光场相互作用出现量子拍而Λ型三能及原子不出现。 三、设a 为量子化电磁场的湮灭算符，证明： 1. [ ]+ ++??= a a a a n n , 证明：左边=[][][])1()1()2()1(,,,-++-+-+++-++=+++n n n n na a a a a a a a a a a ， 右边=)1(=+n na ， 左边=右边，等式成立。 2. 设∑ -=n n n n e ! 2 2 α αα ，仅当121>>-αα时，该两模相干态才近似正交的。 由已知：∑ -=n n n n e ! *1 2 /||12 1ααα， ∑ -=m m m m e ! 2 2 /||2 2 2αα α， 2 * 12 2212 2212 22 12 22 12 /)|||(|2 *12 /)|||(|2 *1 2 /)|||(|2 *12 /)|||(|21! ! ! ! ! ααααααααααααδααααααe e n e m n e m n m n e n n n n m nm m n n m m n +-+-+-+-====∑ ∑ ∑ ∑ ∑ 则：2 21* 2 12*12221|) (|)|||(|2 2 1αααααααααα--+++-==e e 当121>>-αα时，即∞→-||21αα
量子光学模型
量子光学模型 量子光学模型及其发展 A.各种量子光学模型 1.标准JCM的物理内涵、重要性和局限性 1.1标准JCM的物理内涵 1963年，E.T.Jaynes和F.W.Cummings两人提出了表征单模光场与单个理想二能级原子单光子相互作用的Jaynes—Cummings模型(以下简称标准JCM)，这就是历史上著名的标准JCM，它是一个数学意义上的严格精确可解模型。这个模型的建立，标志着量子光学的正式诞生。此后，人们围绕着标准JCM及其各种推广形式做了大量的而且是富有成效的理论与实验研究工作。 1.2标准JCM的重要性——科学价值和技术价值 第一，标准JCM的建立，既标志着量子光学领域的理论研究工作步入正轨，使得人们关于场—原子之间相互作用的理论研究工作一下子深入到了物质结构的深层次，同时又促进量子光学领域的理论研究向纵深发展。虽然，在当今量子光学领域中标准JCM只是一个很简单的模型，但它在整个量子光学的建立与发展过程中所起到的历史性转折作用却是毋须置疑的。这就是标准JCM的科学价值。 第二，随着微波激射技术的发展，随着单原子微波激射器的研制成，人们目前已经能够在微波腔中产生并制备各种非经典光场态，并利用单原子微波激射器来研究场—原子相互作用过程中场及原子的各种动力学特性、各种线性和非线性效应的物理机制，以及各种经典和非经典效应的物理本质等。尤为重要的是，利用单原子微波激射器还可以在微波腔内再现标准JCM的各种物理属性等。因此，从这个意义上讲，单原子微波激射器实质上就是标准JCM的物化和技术再现。可见，标准JCM不只体现在理论上，而且还体现在实物原型上，它是科学与技术的完美结合体。这就是标准J CM的技术价值。 1.3标准JCM的局限性 由于标准JCM过于简单，故不足以描述整个量子光学领域中场—物质(原子、分子或离子)之间的各种相互作用问题。其局限性主要表现在以下5个方面：①标准JC M只考虑了单模光场情形，而对于双模及多模光场未进行任何探讨；②标准JCM只考虑了单个理想二能级原子情形，而对于两个及多个二能级原子以及两个及多个多能级原子的情形未进行任何探讨；③标准JCM只考虑了场—原子之间的单光子相互作用，而对于简并双光子和简并多光子相互作用的情形未进行任何探讨；④标准JCM 是一个线性相互作用模型，而对于场—原子之间以及原子—原子之间的各种非线性交叉耦合相互作用未进行任何探讨；⑤标准JCM是在旋转波近似下获得的，而对于未作旋转波近似时虚光场(即在系统的Hamiltonian中违背能量守恒定律的项)的影响等未进行任何探讨。 这就是标准JCM的理论缺限和不足之处。
福建省厦门一中2017届高三下学期开学考试文综政治试题(含答案)
厦门第一中学2017届高三下学期开学考试 文综政治试题 12.图3为近期人民币对美元汇率走势图。不考虑其他因素，下列推断正确的是 图3 ①美联储加息，加大我国资本外流压力，增大人民币贬值压力 ②我国出口商品在国内市场价格降低，将增强我国出口商品的核心竞争力 ③短期内去美国的中国游客，可以提前持有美元，减少汇兑风险和汇率损失 ④国内企业在美国投资办厂的成本有所降低，有利于我国扩大对外投资 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 13.近年来，国务院在赋予地方政府举债权限的同时，对地方政府债务实行规模控制，严格限定地方政府举债程序和资金用途，并将其纳入预算管理。国务院加强对地方性债务的管理旨在 ①调整中央与地方的收入分配关系 ②实施紧缩性货币政策给经济“降温” ③建立规范的地方政府举债融资机制 ④控制和化解地方政府性债务的风险 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 14.2016年12月，在深圳举办的中国中小企业高峰论坛上，深圳市副市长讲到，30多年来，深圳每一次产业变迁的主要驱动力都是创新，作为市场主体的企业，也是创新的主力军。为此，深圳在支持企业发展，特别是中小企业创新发展方面出台了一系列政策措施。你认为深圳市政府可能采取的措施有 ①进一步完善知识产权保护制度，激发企业的自主创新潜力 ②进一步降低存贷款利率，为企业发展提供强大的财政支持 ③进一步规范市场准入，为企业发展创造公平竞争的市场环境
④进一步支持科技型企业拓宽融资渠道，降低企业经营成本 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 15.据统计，2015年内地游客在香港投保的新造保单保费累计316亿港元，占香港保险业个人业务的总新造保单保费的24. 2%。反观内地保险市场，则保险产品同质化竞争严重，中端保险市场几乎处于空白状态。这一现象给内地保险业的启示是 ①抢占中端保险市场是保险公司经营成功的关键 ②内地保险业应提高利用外资综合优势和总体效益 ③内地保险业应制定正确的经营战略参与市场竞争 ④内地保险业应面向市场提供适销对路的保险产品 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 16.中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《深化农村改革综合性实施方案》提出，以扩大有序参与、推进信息公开、健全议事协商、强化权力监督为重点，健全村党组织领导的充满活力的村民自治机制，探索村民自治的有效实现形式。要探索以村民会议、村民代表会议为载体，创新村民议事形式，完善议事决策主体和程序，落实群众知情权和决策权。这一政策主张 ①有利于健全农村基层民主管理制度，丰富村民自治的有效实现形式 ②有利于基层群众直接行使民主权利，管理基层公共事务和公益事业 ③有利于加强农村基层政权建设，创新农村村民自治组织的组织体系 ④有利于基层群众依法直接行使国家权力，管理国家事务和社会事务 A.①② B. ①③ C. ②④ D.③④ 18.民法典被称为“社会生活的百科全书”，关乎公民的切身权益。编纂民法典标志着一个国家的民事法律体系的成熟与完善。读图回答，在民法总则草案修订过程中