2014波粒二象性作業(yè)答案

1、第十八章 波粒二象性,一、 選擇題,1. 在一般溫度下，普通物體主要輻射,可見(jiàn)光 B.紅外光 C.紫外光 D.激光,,2.當(dāng)物體因輻射而消耗的能量等于從外界吸收的能量時(shí)，物體的熱輻射過(guò)程達(dá)到平衡，這時(shí)物體有確定的,單色輻出度 B.單色吸收比C.溫度 D.發(fā)光波長(zhǎng),,A.向長(zhǎng)波方向移動(dòng)B.向短波方向移動(dòng)C.先向短波方向移動(dòng)，后向長(zhǎng)波移動(dòng)D.不受溫度變化的影響,3.隨著黑體輻射溫度的升高，

2、對(duì)應(yīng)于最大單色輻射強(qiáng)度的波長(zhǎng)將( )。,,4.由普朗克假設(shè)，黑體輻射過(guò)程中諧振子吸收或發(fā)射能量是不連續(xù)的，最小能量值大?。?）,A.與振子振幅成正比；B.與振子頻率成正比；C.與振子數(shù)量成正比；D.與黑體溫度成正比。,,6.在康普頓效應(yīng)中，光子與電子碰撞前后二者的動(dòng)量、能量關(guān)系是（）,,A.總能量守恒，總動(dòng)量不守恒;B.總能量不守恒，動(dòng)量守恒； C.能量、動(dòng)量都守恒；D.能量、動(dòng)量都不守恒。,A.散射方向 　 　B.散

3、射物質(zhì) C.散射方向和散射物質(zhì) D.入射波長(zhǎng)和散射方向,5.在康普頓效應(yīng)中，波長(zhǎng)的改變量　　 僅決定于( )。,,8.在300K時(shí)達(dá)到熱平衡的中子，其平均德布羅意波長(zhǎng)的數(shù)量級(jí)為,7.由玻爾氫原子理論可知，當(dāng)氫原子由n=3的激發(fā)態(tài)向低能躍遷時(shí)可發(fā)射( )。,A.一種波長(zhǎng)的光；　B.兩種波長(zhǎng)的光C.三種波長(zhǎng)的光　　D.超過(guò)三種波長(zhǎng)的光,,,10.關(guān)于微觀粒子的測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是,9.下列哪個(gè)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了德布羅意

4、關(guān)于實(shí)物粒子具有波動(dòng)性的假說(shuō)？,A.黑體輻射實(shí)驗(yàn)　 B.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)C.康普頓效應(yīng)實(shí)驗(yàn) D.戴維遜-革末實(shí)驗(yàn),A.測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系反映了微觀粒子的波粒二象性B.測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系反映了測(cè)量?jī)x器的缺陷C.測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系反映了對(duì)微觀粒子的測(cè)量方法不完善，需要改進(jìn)D.測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系反映了微觀粒子的能量守恒、動(dòng)量不守恒,,,二 填空題,1.根據(jù)基爾霍夫定律，在相同的溫度下，同一波長(zhǎng)的輻射本領(lǐng)與吸收率之比對(duì)于所有物體都是 的，是一個(gè)取決于

5、 和 的函數(shù)。,3.瑞利和金斯為了從理論上找出符合黑體輻射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的函數(shù)式，推導(dǎo)出瑞利―金斯公式。該公式在短波段會(huì)得出輻射能量發(fā)散的結(jié)果，在物理學(xué)史上稱為“ ”。,相同,,波長(zhǎng),溫度,,四,,紫外災(zāi)難,4 在做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，先用波長(zhǎng)為λ1 的激光束1，全部入射到某金屬表面上，產(chǎn)生光電流I1≠0，再換用波長(zhǎng)λ2 的激光束2，全部入射到該金屬表面上，產(chǎn)生光電流I2≠0.設(shè)激光束1、2的功率相同，但λ1 &

6、lt; λ2 ,則飽和光電流I1m與I2m間的大小關(guān)系為I1m I2m 。,,<,5.按照愛(ài)因斯坦光子學(xué)說(shuō)，如果光子波長(zhǎng)為　，則其動(dòng)量的大小= ；動(dòng)能=,6.在康普頓效應(yīng)中，光子與束縛較弱電子碰撞時(shí)，光子能量 ，波長(zhǎng) ；光子與束縛較緊電子碰撞時(shí)，能量 ，波長(zhǎng) 。,7.康普頓效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)和理論解釋進(jìn)一步揭示了光的 性，并且也證實(shí)了在微觀粒子相互作用過(guò)程中， 守恒定律和 守恒定

7、律依然成立。,,,,,,,不變,不變,減小,增大,量子,能量,動(dòng)量,9. 按波爾理論，當(dāng)電子轟擊基態(tài)氫原子時(shí)，如果僅產(chǎn)生一條光譜線，則電子的能量范圍是,1216Å,,,10.實(shí)物粒子與光一樣具有計(jì)算物質(zhì)波波長(zhǎng)的公式是 。低速粒子的物質(zhì)波公式是 。初速為零的電子在電勢(shì)差為U的電場(chǎng)中加速后，其物質(zhì)波的公式是 。,波動(dòng)性,11.電子顯微鏡中的電子從靜止開(kāi)始通過(guò)電勢(shì)差為U的靜電場(chǎng)加速后，

8、其德布羅意波長(zhǎng)是0.04nm，則U約為 。,,,,,938V,三、計(jì)算題1、假設(shè)太陽(yáng)和地球都可看作黑體，各有固定的表面溫度，地球的熱輻射能源全部來(lái)自太陽(yáng)，地球表面溫度TE=300K,半徑RE=6400km,太陽(yáng)半徑RS=6.95×105km,日地距離d=1.496×108km，求太陽(yáng)表面溫度TS,太陽(yáng)輻射能量分布在半徑為d的球面上，被地球吸收的能量E僅為地球橫截面積上的能量，,2.利用單色光和金屬鈉作光電效

9、應(yīng)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得當(dāng) 時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能1.85eV，當(dāng) 時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能0.82eV，由此估算普朗克常量h的數(shù)值。,解：根據(jù)光電效應(yīng)方程,,,,,對(duì)兩種波長(zhǎng)分別有,,,,,,3.用于康普頓散射實(shí)驗(yàn)中的X射線波長(zhǎng) m。當(dāng)散射角為90°時(shí)，求：（1）X射線波長(zhǎng)的改變量；（2）碰撞電子所獲得的動(dòng)能；（3）電子所獲得的動(dòng)量。,解：,(1),(2),(3),,當(dāng)反沖電子的能

10、量最大時(shí),4.在康普頓散射實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)入射光的波長(zhǎng)分別為0.05nm的X射線和500nm的可見(jiàn)光時(shí)，反沖電子所獲得的最大能量為多少？并分析其結(jié)果。,結(jié)論：可見(jiàn)光光子能量小，給予電子的能量也很小，此時(shí)外層電子不能當(dāng)做自由電子。,5.氫原子光譜的巴爾末線系中，有一光譜的波長(zhǎng)為434nm，試求：(1)與這一譜線相應(yīng)的光子能量為多少電子伏特？(2)該譜線是氫原子由能級(jí)En躍遷到Ek產(chǎn)生的n,k 各是多少？(3)大量氫原子從n=5能

11、級(jí)向下能級(jí)躍遷，最多可 發(fā)射幾個(gè)線系，共幾條譜線？請(qǐng)?jiān)跉湓幽芗?jí) 圖中表示出來(lái)，并標(biāo)明波長(zhǎng)最短是哪一條線？,解：,波長(zhǎng)最短E最大,6.當(dāng)氫原子放出光子時(shí)，試計(jì)算由于氫原子的反沖所引起光波波長(zhǎng)的變化。,解：設(shè)氫原子初始為靜止?fàn)顟B(tài)，,結(jié)論：反沖導(dǎo)致波長(zhǎng)變化可以忽略不計(jì),7.一個(gè)質(zhì)量為m的粒子在邊長(zhǎng)為a的正立方體盒子內(nèi)運(yùn)動(dòng)，由不確定關(guān)系計(jì)算該粒子最小能量,8.一個(gè)光子撞擊一個(gè)靜止電子，將能量全部傳遞給電子。該過(guò)程是否可