《大学物理》量子物理基础一

量子物理基础习题 1 关于光电效应有下列说法 1 任何波长的可见光照射到任何金属表面都能产生光电效应 2 若入射光的频率均大于一给定金属的红限 则该金属分别受到不同频率的光照射时 释出的光电子的最大初动能也不同 3 若入射光的频率均大于一给定金属的红限 则该金属分别受到不同频率 强度相等的光照射时 单位时间释出的光电子数一定相等 4 若入射光的频率均大于一给定金属的红限 则当入射光频率不变而强度增大一倍时 该金属的饱和光电流也增大一倍 其中正确的是 A 1 2 3 B 2 3 4 C 2 3 D 2 4 练习三十八量子物理基础 一 3 从方程可以看出光电子初动能和照射光的频率成线性关系 爱因斯坦对光电效应的解释 2 电子只要吸收一个光子就可以从金属表面逸出 所以无须时间的累积 1 光强越大 光子数越多 释放的光电子也越多 所以 光电流也越大 4 从光电效应方程中 当初动能为零时 可得到红限频率 要点回顾 分析 1 光电效应存在红限频率 只有入射光频率金属才有光电子逸出 因此选项之一是错误的 2 光电子的最大初动能与入射光频率成线性关系 因此选项之二是正确的 3 饱和电流和光的强度成正比 入射光的强度决定于能流密度 设单位时间内通过单位面积的光子数为N 则入射光的能流密度为 当强度一定时 频率越高 N越小 照射到阴极的光子数越少 单位时间释出的光电子越少 从而饱和电流也越小 因此选项之三是错误的 4 由 3 当频率一定时 入射光强增大一倍 N增大一倍 则逸出的光电子数也增大一倍 因此饱和电流增大一倍 因此选项之四是正确的 答案 D 2 以一定频率的单色光照射在某种金属上 测出其光电流曲线在图中用实线表示 然后保持光的频率不变 增大照射光的强度 测出光电流曲线在图中用虚线表示 满足题意的图是 光电效应伏安特性曲线 光电效应的实验规律 答案 B 要点回顾 Ua与光强无关 分析 遏止电压与入射光的频率成线性关系 与光的强度无关 3 康普顿效应的主要特点是 D A 散射光的波长均比入射光的波长短 且随散射角增大而减小 但与散射体的性质无关 B 散射光的波长均与入射光的波长相同 与散射角 散射体性质无关 C 散射光中既有与入射光波长相同的 也有比入射光波长长的和比入射光波长短的 这与散射体性质有关 D 散射光中有些波长比入射光的波长长 且随散射角增大而增大 有些散射光波长与入射光波长相同 这都与散射体的性质无关 康普顿效应 X射线被较轻物质散射后光的成分 发现散射谱线中除了有波长相同的成分外还有波长较长的成分 且随着散射角的增大而增大 都与散射体的性质无关 4 在光电效应实验中 测得某金属的遏止电压 Ua 与入射光频率v的关系曲线如图2所示 由此可知该金属的红限频率 Hz 逸出功A eV 2 5 如图3所示 一频率为v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v 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 光子的能量 光子的动量 水平方向的动量守恒 6 波长为 0 0500nm 的X射线被静止的自由电子所散射 若散射线的波长变为 0 0522nm 试求反冲电子的动能