量子物理1解答.ppt

大作业题解 量子物理1 一 选择题 B 1 关于普朗克量子假说 下列表述正确的是空腔振子的能量是非量子化的 振子发射或吸收能量是量子化的 C 辐射的能量等于振子的能量 D 各振子具有相同的能量 C D 2 某单色光照射一金属时不能产生光电效应 则下述措施中可能使该金属产生光电效应的是 A 增大光的强度 B 延长光照时间 C 换用频率较高的光照射 D 换用波长较短的光照射 C 3 用光照射某种金属 有光电子从金属表面逸出 如果换一种频率更大的光照射该金属 但光的强度减弱 则 A 单位时间内逸出的光电子数减少 光电子的最大初动能减小 B 单位时间内逸出的光电子数增多 光电子的最大初动能减小 C 单位时间内逸出的光电子数减少 光电子的最大初动能增大 D 单位时间内逸出的光电子数增多 光电子的最大初动能增大 A 4 当单色光照射到金属表面产生光电效应时 已知此金属的逸出电势为U0 则这种单色光的波长 至少应为 C 5 为了观察康普顿效应 入射光可用可见光 红外光 X射线 宇宙射线 C 6 关于光的波粒二象性 下列理解正确的是 A 当光子静止时有粒子性 光子传播时有波动性 B 光是一种宏观粒子 但它按波动方式传播 C 光子在空间各点出现的可能性 概率 大小可以用波动规律来描述 D 大量光子出现的时候表现为粒子性 个别光子出现的时候表现为波动性 A 如果入射光的波长从400nm变到300nm 则从金属表面发射的光电子的遏止电压将增大V 二 填空题 1 04 2 钨的红限频率为1 3 1015Hz 用波长为180nm的紫外光照射时 从其表面上逸出的电子能量为 1 52eV 3 如右图所示 一频率为的入射光子与起始静止的自由电子发生碰撞和散射 如果散射光子的频率为 反冲电子的动量为p 则在与入射光子平行的方向上的动量守恒定律的分量形式为 4 在康普顿散射中 如果反冲电子的速度为光速的60 则因散射使电子获得的能量是其静止能量的倍 0 25 5 氢原子的部分能级跃迁示意如右图所示 在这些能级跃迁中 1 从n 的能级跃迁到n 的能级时发射的光子的波长最短 2 从n 的能级跃迁到n 的能级时所发射的光子的频率最小 6 处于基态的一群氢原子受某种单色光照射时 只发射频率为三种单色光 且 则照射光的频率 7 若一氢原子发射能量为的光子后处于比基态能量高出的激发态 则该氢原子发射光子前后处于的能量状态分别为能级和能级 8 根据玻尔量子理论 氢原子中电子处于第一轨道上运动的速度与处在第三轨道上运动的速度大小之比为 3 解 1 三 计算题 1 频率为的一束光以入射角i照射在平面镜上并完全反射 设光束单位体积中的光子数为n 求 1 每一光子的能量 动量和质量 2 光束对平面镜的光压 压强 2 解 1 频率为的一束光以入射角i照射在平面镜上并完全反射 设光束单位体积中的光子数为n 求 1 每一光子的能量 动量和质量 2 光束对平面镜的光压 压强 2 所以光压 2 波长为 的单色光照射某种金属M表面发生光电效应 发射的光电子 电荷量绝对值为e 质量为m 经狭缝S后垂直进入磁感应强度为的均匀磁场 如右图所示 今已测出电子在该磁场中作圆周运动的最大半径为R 求 1 金属材料的逸出功 2 遏止电势差 解 1 2 波长为 的单色光照射某种金属M表面发生光电效应 发射的光电子 电荷量绝对值为e 质量为m 经狭缝S后垂直进入磁感应强度为的均匀磁场 如右图所示 今已测出电子在该磁场中作圆周运动的最大半径为R 求 1 金属材料的逸出功 2 遏止电势差 解 2 3 在一次康普顿散射实验中 若用波长 0 0 1nm的光子作为入射源 试问 1 散射角的康普顿散射波长是多少 2 分配给这个反冲电子的动能有多大 解 1 由康普顿散射公式可得散射光波长 2 由能量守恒定律 反冲电子的动能 4 用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子 观察到了一定数目的光谱线 调高电子的能量再次进行观测 发现光谱线的数目比原来增加了5条 求两次观测中最高激发态的量子数之差 n和调高后电子的能量E范围 解 根据玻尔理论 氢原子的电子由基态跃迁到量子数分别为2 3 4 5 6 7各激发态时所发射的谱线数分别为 1 3 6 10 15 21 由此可知 只有当时 才能使辐射光谱线增加5条 4 用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子 观察到了一定数目的光谱线 调高电子的能量再次进行观测 发现光谱线的数目比原来