《18章光的量子性作业.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《18章光的量子性作业.ppt（23页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1.在一般温度下，普通物体主要辐射（在一般温度下，普通物体主要辐射（）第十八章第十八章 波粒二象性波粒二象性一、选择题一、选择题A.可见光可见光B.红外光红外光C.紫外光紫外光D.激光激光2.当物体因辐射而消耗的能量等于从外界吸收的当物体因辐射而消耗的能量等于从外界吸收的能量时，物体的热辐射过程达到平衡，这时物体能量时，物体的热辐射过程达到平衡，这时物体有确定的（有确定的（）A.单色辐出度单色辐出度B.单色吸收比单色吸收比C.温度温度D.激光激光3.随着黑体辐射温度的升高，对应于最大单色辐随着黑体辐射温度的升高，对应于最大单色辐射强度的波长将（射强度的波长将（）A.向长波方向移动向长波方向移动
2、B.向短波方向移动向短波方向移动C.先向短波、然后向先向短波、然后向长波方向移动长波方向移动D.不受温度变化的影响不受温度变化的影响4.按照普朗克假说，黑体辐射过程中谐振子吸收按照普朗克假说，黑体辐射过程中谐振子吸收或者发射的能量是不连续的，只能取最小能量单或者发射的能量是不连续的，只能取最小能量单元元e e的整数倍，的整数倍，e e的大小（的大小（）A.与谐振子的振幅成正比与谐振子的振幅成正比B.与谐振子的频率成正比与谐振子的频率成正比C.与谐振子的数量成正比与谐振子的数量成正比D.与黑体温度成正比与黑体温度成正比5.在康普顿效应中，散射线波长的改变量在康普顿效应中，散射线波长的改变量l-l
3、l-l0仅仅决定于（）决定于（）A.散射方向散射方向B.散射物质散射物质C.散射方向和散射物质散射方向和散射物质 D.入射波长和散射方向入射波长和散射方向6.在康普顿效应中，光子与电子碰撞前后二在康普顿效应中，光子与电子碰撞前后二者的能量、动量关系为者的能量、动量关系为A.总能量守恒、总动量不守恒总能量守恒、总动量不守恒B.总能量不守恒，总动量守恒总能量不守恒，总动量守恒C.能量、动量都守恒能量、动量都守恒D.能量、动量都不守恒能量、动量都不守恒7.由玻尔氢原子理论可知，当氢原子由由玻尔氢原子理论可知，当氢原子由n=3的激的激发态向低能级跃迁时可发射发态向低能级跃迁时可发射A.一种波长的光一种
4、波长的光B.两种波长的光两种波长的光C.三种波长的光三种波长的光D.超过三种波长的光超过三种波长的光8.按玻尔理论，当氢原子中某个轨道的电子向按玻尔理论，当氢原子中某个轨道的电子向半径较大的轨道跃迁时，它的半径较大的轨道跃迁时，它的A.总能量变大总能量变大B.动能变大动能变大 C.角动量变小角动量变小D.势能变小势能变小9.下列哪个实验证实了德布罗意关于实物粒子具下列哪个实验证实了德布罗意关于实物粒子具有波动性的假说有波动性的假说A.黑体辐射实验黑体辐射实验B.光电效应实验光电效应实验 C.康普顿效应实验康普顿效应实验D.戴维逊戴维逊-革末实验革末实验10.关于微观粒子的测不准关系，下列说法中
5、正确关于微观粒子的测不准关系，下列说法中正确的是的是A.测不准关系反映了微观粒子的波粒二象性测不准关系反映了微观粒子的波粒二象性B.测不准关系反映了测量仪器的缺陷测不准关系反映了测量仪器的缺陷C.测不准关系反映了对微观粒子的测量方法不完测不准关系反映了对微观粒子的测量方法不完 善，需要改进善，需要改进D.测不准关系反映了微观粒子的能量守恒，动量测不准关系反映了微观粒子的能量守恒，动量 不守恒不守恒二、填空题二、填空题1.根据基尔霍夫定律，在相同的温度下，同一波根据基尔霍夫定律，在相同的温度下，同一波长的辐射本领与吸收率之比对于所有物体是长的辐射本领与吸收率之比对于所有物体是_ 的，是一个取决与
6、的，是一个取决与_和和_ 的函的函数。数。相同相同波长波长温度温度2.按照黑体辐射实验的斯特藩按照黑体辐射实验的斯特藩-玻尔兹曼定律，玻尔兹曼定律，绝对黑体辐射出射度与其热力学温度的绝对黑体辐射出射度与其热力学温度的_次次方成正比。方成正比。43.瑞利和金斯为了从理论上找出符合黑体辐射实瑞利和金斯为了从理论上找出符合黑体辐射实验的函数式，推导出瑞利验的函数式，推导出瑞利-金斯公式。金斯公式。该公式在该公式在短波段会得出辐射能量发散的结果，在物理学史短波段会得出辐射能量发散的结果，在物理学史上称为上称为_。“紫外灾紫外灾难难”4.按照普朗克在按照普朗克在1900年发表的能量子假说，辐射年发表的能
7、量子假说，辐射物物 质中具有带电的线性谐振子，其能量只能取质中具有带电的线性谐振子，其能量只能取某一最小能量值的整数倍，对于频率为某一最小能量值的整数倍，对于频率为n n 的谐振的谐振子来说，最小能量为子来说，最小能量为_。5.按照爱因斯坦光子学说，如果光子波长为按照爱因斯坦光子学说，如果光子波长为l l，则，则其动量大小其动量大小=_；动能；动能=_。6.在康普顿散射实验中，当光子与散射物质中的在康普顿散射实验中，当光子与散射物质中的自由电子或束缚较弱的电子发生碰撞时，光子能自由电子或束缚较弱的电子发生碰撞时，光子能量量_，波长，波长_；当光子与原子内束；当光子与原子内束缚较紧的电子碰撞时，
8、光子能量缚较紧的电子碰撞时，光子能量_，波长，波长_。减少减少变长变长不变不变不变不变7.康普顿效应的发现和理论解释进一步揭示了光康普顿效应的发现和理论解释进一步揭示了光的的_性，并且也证实了在微观粒子相互作用性，并且也证实了在微观粒子相互作用过程中，过程中，_ 守恒定律和守恒定律和_守恒定律依然守恒定律依然成立。成立。量子量子能量能量动量动量8.氢原子光谱中由高能级向最低能级发出的赖曼系氢原子光谱中由高能级向最低能级发出的赖曼系 中，最长波长为中，最长波长为_。121.5nm9.德布罗意指出实物粒子与光一样也具有德布罗意指出实物粒子与光一样也具有_ 计算物质波波长的公式是计算物质波波长的公式
9、是_。低速粒子的低速粒子的 物质波公式是物质波公式是_，初速为零的，初速为零的电子在电势电子在电势 差为差为U的电场中加速后，其物质波的的电场中加速后，其物质波的公式是公式是_。波粒二象性波粒二象性10.电子显微镜中的电子从静止开始通过电势差为电子显微镜中的电子从静止开始通过电势差为 U的静电场加速后，其德布罗意波长是的静电场加速后，其德布罗意波长是0.04nm 则约为则约为_。940V三、计算题三、计算题1.欲使白炽灯的最大辐射波长在可见光的范欲使白炽灯的最大辐射波长在可见光的范围内，围内，其工作温度应在什么范围？其工作温度应在什么范围？解：因为解：因为所以所以2.宇宙大爆炸遗留在宇宙空间的
10、均匀背景热辐射宇宙大爆炸遗留在宇宙空间的均匀背景热辐射相当于相当于3K的黑体辐射，求地球表面接收此辐射的的黑体辐射，求地球表面接收此辐射的功率功率（已知地球半径：（已知地球半径：6371km；斯忒藩；斯忒藩-玻尔兹玻尔兹曼常数曼常数 )解：解：3.已知金属锂的功函数为已知金属锂的功函数为2.13eV（1）用波长为）用波长为410nm的光照射锂，计算所发出的光照射锂，计算所发出 光电子的最大初动能；光电子的最大初动能；（2）用什么波长的光照射可以使从锂发出的光）用什么波长的光照射可以使从锂发出的光 具有具有0.6c的速度？的速度？解解（1）根据光电效应方程根据光电效应方程代入光电效应方程代入光电
11、效应方程3.已知金属锂的功函数为已知金属锂的功函数为2.13eV（2）用什么波长的光照射可以使从锂发出的光）用什么波长的光照射可以使从锂发出的光 具有具有0.6c的速度？的速度？解解（2）4.利用单色光和金属钠作光电效应实验，测得当利用单色光和金属钠作光电效应实验，测得当l l=300nm时，光电子的最大初动能时，光电子的最大初动能1.85eV，当，当l l=400nm时，光电子的最大初动能时，光电子的最大初动能0.82eV，由此，由此估算普朗克常量估算普朗克常量h的数值。的数值。解解:5.在康普顿效应中，已知入射光波长为在康普顿效应中，已知入射光波长为1nm，求，求在在900方向上所散射的方
12、向上所散射的X射线波长。射线波长。解：由康普顿公式解：由康普顿公式6.已知已知X光光子的能量为光光子的能量为0.6MeV，在康普顿散射在康普顿散射之后波长变化了之后波长变化了20%，求反冲电子获得能量。，求反冲电子获得能量。解：解：解：解：(1)7.用于康普顿实验中用于康普顿实验中X射线波长射线波长l l=0.210-10m当散射角为当散射角为 90时，求（时，求（1）X射线波长的改变量；射线波长的改变量；（2）碰撞电子所获得的动能；（）碰撞电子所获得的动能；（3）电子所获得）电子所获得的动量。的动量。(2)7.用于康普顿实验中用于康普顿实验中X射线波长射线波长l l=0.210-10m当散射
13、角为当散射角为 90时，求（时，求（1）X射线波长的改变量；射线波长的改变量；（2）碰撞电子所获得的动能；（）碰撞电子所获得的动能；（3）电子所获得）电子所获得的动量的动量。(3)8.氢原子光谱的巴尔末线系中，有一光谱的波长为氢原子光谱的巴尔末线系中，有一光谱的波长为434nm，试求：试求：(1)与这一谱线相应的光子能量与这一谱线相应的光子能量为多少电子伏特？（为多少电子伏特？（1eV1.610-19J)解：（解：（1）(2)该谱线是氢原子由能级该谱线是氢原子由能级En跃迁到跃迁到Ek产生的产生的n、k各是多少？各是多少？解：（解：（2）这里：这里：k=2,于是有于是有或者或者(3)大量氢原子
14、从大量氢原子从n=5能级向下能级跃迁，最多可能级向下能级跃迁，最多可 发射几个线系，共几条谱线？请在氢原子能级发射几个线系，共几条谱线？请在氢原子能级 图中表示出来，并标明波长最短是哪一条谱图中表示出来，并标明波长最短是哪一条谱 线线？n=5n=4n=3n=2n=1巴尔末系巴尔末系巴尔末系巴尔末系赖曼系赖曼系赖曼系赖曼系解：（解：（3）四个线系四个线系10条谱线条谱线波长最短波长最短9.一个粒子被限制在长度为一个粒子被限制在长度为1的范围内（即原的范围内（即原子直径），确定其动量的不确定度。子直径），确定其动量的不确定度。解：解：10.如图所示，一束动量为如图所示，一束动量为P的电子，通过宽度为的电子，通过宽度为a的狭缝，在距离狭缝为的狭缝，在距离狭缝为R处放置一荧光屏，求处放置一荧光屏，求:屏上衍射图样中央最大宽度屏上衍射图样中央最大宽度d。解：解：a aR Rj j j jd d