17-1能量量子化.doc

第十七章 波粒二象性1能量量子化(时间：60分钟)考查知识点及角度难度及题号基础中档稍难黑体辐射1、2、34能量量子化5、6、7、8、10、119综合提升121314知识点一黑体辐射1能正确解释黑体辐射实验规律的是 ()A能量的连续经典理论B普朗克提出的能量量子化理论C以上两种理论体系任何一种都能解释D牛顿提出的微粒说解析根据黑体辐射的实验规律，随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，只能用普朗克提出的能量量子化理论才能得到满意的解释，B对答案B2对黑体辐射电磁波的波长分布的影响因素是 ()A温度 B材料 C表面状况 D以上都正确解析根据黑体辐射电磁波的波长分布的决定因素，得其只与温度有关，A对答案A3普朗克常量是自然界的一种基本常数，它的数值是 ()A6.021023 mol B6.625103 molsC6.6261034 Js D1.381016 mols解析普朗克常量是一个定值，由实验测得它的精确数值为6.6261034 Js，在记忆时关键要注意它的单位和数量级答案C4(2012北京理综，20)“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成若在结两端加恒定电压U，则它会辐射频率为的电磁波，且与U成正比，即kU.已知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理判断比例系数k的值可能为()A. B.C2he D.解析可用物理量之间的单位量纲关系分析此题：kU则k，其单位为1 Hz/V1，而h的单位为Js，e的单位为C，故的单位应为111，B选项正确答案B知识点二能量量子化5以下宏观概念中，哪些是“量子化”的 ()A物体的质量 B物体的动量C导体中的电流 D东北虎的个数解析所谓“量子化”一定是不连续的，而是一份一份的，故只有D对答案D6红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小的是 ()A红光 B橙光 C黄光 D绿光解析由h可知，红光的频率最小，其能量子值最小选A.答案A7某激光器能发射波长为的激光，发射功率为P，c表示光速，h为普朗克常量，则激光器每秒发射的光量子数为 ()A. B. C. DPhc解析每个光量子的能量h，每秒钟发光的总能量为P，则n.答案A8已知某单色光的波长为，在真空中光速为c，普朗克常量为h，则电磁波辐射的能量子的值为 ()Ah B. C. D以上均不正确解析由光速、波长的关系可得出光的频率，从而hh，故A选项正确答案A9人眼对绿光最敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光能量子射入瞳孔，眼睛就能觉察，普朗克常数为6.631034 Js，光速为3.0108 m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是()A2.31018 W B3.81019 WC7.01010 W D1.21018 W解析先根据E0hh算出每个光量子的能量，每秒需要接收到6个这样的光量子，故接收到这6个光量子的功率就是人眼能觉察到绿光的最小功率又因每秒有6个绿光的光能量子射入瞳孔，所以，觉察到绿光所需要接收到的最小功率P，式中E6E0，又E0hh，代入数据得P2.31018 W.答案A10氮氖激光器发出波长为633 nm的激光，当激光器的输出功率为1 mW时，每秒发出的光子数为 ()A2.21015 B3.21015C2.21014 D3.21014解析一个光子能量h，当激光器输出功率为1 mW时，每秒发出的光子数为N即N3.21015个，B正确答案 B11能引起人的眼睛视觉效应的最小能量为1018 J，已知可见光的平均波长约为60 m，普朗克常量h6.631034 Js，则进入人眼的光子数至少为 ()A1个 B3个 C30个 D300个解析可见光的平均频率，能量子的平均能量为h，引起视觉效应时En，联立可得n300，D对答案D12单色光从真空射入玻璃时，它的 ()A波长变长，速度变小，光量子能量变小B波长变短，速度变大，光量子能量变大C波长变长，速度变大，光量子能量不变D波长变短，速度变小，光量子能量不变解析因为光的频率不变，光量子的能量不变；再根据折射率n可知，光的速度变小，波长变短答案D13对应于3.41019 J的能量子，其电磁辐射的频率和波长各是多少？它是什么颜色？解析根据公式h和得 Hz5.131014 Hz， m5.85107 m.5131014 Hz的频率属于黄光的频率范围，它是黄光，其波长是5.85107 m.答案5.131014 Hz5.85107 m黄光14光具有波粒二象性，光子的能量Eh，光子动量p与光波波长的关系是p.若某激光管以PW60 W的功率发射波长663 nm的光束，试根据上述理论计算：(1)该激光管在1 s内发射出多少个光子？(2)若光束全部被某黑体表面吸收，那么该黑体表面所受到的光束对它的作用力F为多大？解析(1)设在时间t内发射出的光子数为n，光子频率为，每个光子的能量Eh，所以PW，(t1 s)，而，解得n个2.01020个(2)在时间t内激光管发射出的光子全部被黑体表面吸收，光子的末动量变为零，据题中信息可知，n个光子的总动量为