光的粒子性习题解答

1、,2020/7/7,1,习题解答 17光的粒子性,一、选择题 1. 已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子的最大动能是1.2eV，而钠的红限波长是540nm，那么入射光的波长是 (A) 535nm (B) 500nm (C) 435nm (D) 355nm,解,D,光电效应问题。利用爱因斯坦方程求解。,一、选择题 2. 在康普顿散射中，如果设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 (A) 2倍。 (B) 1.5倍。 (C) 0.5倍。 (D) 0.25倍。,解,D,康普顿散射。本题中只要比较两种电子的能量。,一、选择题 3. 光子能量为0.5MeV的X射线，入射到某

2、种物质上而发生康普顿散射。若反冲电子的动能为0.1MeV，则散射光波长的改变量与入射光波长0之比值为 (A) 0.20 (B) 0.25 (C) 0.30 (D) 0.35,解,B,康普顿散射前后的能量、动量均守恒。 本题中用到能量守恒，反冲电子的动能就是入射光子能量与散射光子能量之差。,一、选择题 4. 用频率为的单色光照射某种金属时，逸出光电子的最大动能为Ek；若改用频率为2的单色光照射此种金属时，则逸出光电子的最大动能为： (A) 2Ek (B) 2hEk (C) hEk (D) h+Ek,解,D,光电效应的爱因斯坦方程就是能量守恒方程。注意到两次实验中的同一种金属的逸出功A不变。,一、

3、选择题 5. 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，测出其光电流曲线在图中用虚线表示，满足题意的图是 ,解,B,某种金属的光电效应中的遏制电势与入射光的频率有关，而与入射光强无关。饱和光电流与入射光强有关，而且不同入射光强的曲线形状相同的。选（B）。,二、填充题 1. 光电效应中，当频率为31015Hz的单色光照射在逸出功为4.0eV的金属表面时，金属中逸出的光电子的最大速率为 ms-1。(普朗克常量h=6.631034Js ，电子质量me=9.11 1031kg ),解,直接应用光电效应的爱因斯坦方程计算。,1.72 1

4、06,二、填充题 2. 某光电管阴极对于 = 4910 的入射光, 发射光电子的遏止电压为0.71伏。当入射光的波长为_ 时, 其遏止电压变为1.43伏。( e = 1.601019C, h = 6.631034J.s),解,3823,某种金属的光电效应中的遏制电势与入射光的频率有关。,二、填充题 3. 以波长为=0.207m的紫外光照射金属钯表面产生光电效应，已知钯的红限频率0= 1.211015Hz，则其遏止电压 V。(普朗克常量h = 6.631034J.s ，基本电荷 e = 1.601019C),解,直接用爱因斯坦光电效应方程计算。注意其中遏制电势与初动能的关系，红限频率与逸出功的关

5、系,二、填充题 4. 如图所示，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 。,解,康普顿散射中，系统的动量也是守恒的。,二、填充题 5. 康普顿散射中, 当出射光子与入射光子方向成夹角= _ 时, 光子的频率减少得最多; 当 = _时, 光子的频率保持不变。,解,康普顿效应中的波长该变量： 因此，当为 和0时，满足题目要求。,三、计算题 1. 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B的均匀磁场(如图示)，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,三、计算题 2. 如图所示, 某金属M的红限波长0 = 260nm。今用单色紫外线照射该金属, 发现有光电子放出, 其中速度最大的光电子可以匀速直线地穿过相互垂直的均匀电场(场强E=5103Vm-1)和均匀磁场(磁感应强度为B=0.005T)区域, 求（1）光电子的最大速度v；（2）单色紫外线的波长。,解,（1）光电子在电磁场中不受合外