(完整版)南华物理练习第13章答案

第十三章早期量子论和量子力学基础

练习一

选择题

1. 内壁为黑色的空腔开一小孔，这小孔可视为绝对黑体，是因为它( B )

(A)

吸收了辐射在它上面的全部可见光； (B)吸收了辐

射在它上面的全部能量； (C)不辐射能量；

(D)只吸收不辐射能量。

2. 一绝对黑体在温度 T i = 1450K 时，辐射峰值所对应的波长为 1,当温度降为

725K 时,

辐射峰值所对应的波长为 2，则1/ 2为(D )

3. 一般认为光子有以下性质( A ) (1)不论在真空中或介质中的光速都是

c ； (2)它的静止质量为零；(3)它的动量为h v /c 2； (4)它

的动能就是它的总能量；(5)它有动量和能量，但没有质量。 以上结论正确的是 (A )

(A)

( 2) (4)； (B) (3) (4) ( 5)；

(C) (2) (4) (5)；

(D) ( 1) (2) ( 3)。

4.

已知某单色光

照射到一金属表面产生了光电效应，若此金属的逸出电势是

U b (使电子从

二. 填空题

1. 用辐射高温计测得炉壁小孔的辐射出射度为 2

2.8 W/cm 2,则炉内的温度为

1.416X 103K o

2. 设太阳表面的温度为 5800K ,直径为1

3.9 X 108m 如果认为太阳的辐射是常数，表面积 保持不变，则太阳在一年内辐射的能量为 1.228X 1b 34 j ,太阳在一年内由于辐射而损失

的质量为 1.3647 X 1b 17 kg o

3. 汞的红限频率为 1.09 X 1015H Z ,现用=2000?的单色光照射，汞放出光电子的最大初速 度 V b = 7.73 105 m/s ，截止电压"=1.7V o

4. 如果入射光的波长从 400nm 变到300nm 则从表面发射的光电子的遏止电压 增大(增大、

减小)。 三. 计算题 1.

星星可以看作绝对黑体，

今测得太阳辐射所对应的峰值

(A)

,2 ； (B) 1/ . 2 ；

(C) 2 ； (D) 1/2。

金属逸出需做功eU b ),则此单色光的波长

必须满足：(A )

hc

hc (A)

； (B)

elb

elb

(C)

eU b hc ，

(D)

eU0 o

hc

波长m1=5500?,北极星辐射所对

应的峰值波长m2=0.35 m,求太阳的表面温度T1和北极星的表面温度T2 .

第十三章早期量子论和量子力学基础

2.

从铝中移出一个电子需要 4.2 eV 的能量，今有波长为200 nm 的光投射至铝表面。

(1)由此发出来的光电子的最大动能是多少 ？

⑵遏止电势差多大？ (3)铝的截止波长有多大？

1 2 1 2

解：由光电方程h A mv m ，光电子的最大动能：

mv m h A

2 2

he

1

将 h

6.25 eV 和 A 4.2 eV 代入得到：E km —mv ； 2.05 eV

2

遏止电势差：U a

E

km U a 2.05V

e

铝的截止波长：A

h 0， A h —，

h C ， 0 295.95 nm

A --- ----------------

解：由：b

m T

b

ml

2.897 10 5500 10

5.26 103

b

m2

2.897 10 3 0.35 10 6

3

8.277 10 K

试问:

练习二

一.选择题

1. 康普顿散射的主要特征是( B )

(A) 散射光的波长与入射光的波长全然不同；

(B) 散射光的波长有些与入射光相同，有些比入射光的波长长些，且散射角越大，散射光的波长变得越长；

(C) 散射光的波长有些与入射光相同，但有些变短了，散射角越大，散射波长越短；

(D) 散射光的波长有些与入射光相同，但也有变长的，也有变短的。

2. 已知氢原子处于基态的能量为1

3.6eV，则处于第一激发态的氢原子的电离能为

(A )

(A) 3.4eV ；(B) 3.4eV ；(C) 13.6eV ；(D) 13.6eV。

3. 已知氢原子的玻尔半径为r i。依据玻尔理论，处于第二激发态的氢原子中电子的轨道半

径应是(B )

(A) 4r i；(B) 9r i ；(C) 2r i; (D)

3r i。

4. 如图i所示，被激发

的氢原子跃迁到较低能级时，可能发射波长为

i，2，3的辐射，则它们的关系为( B )

(A) i= 2+ 3；(B) i/ 3=i/ i + i/ 2；

(C) 2= i+ 3；(D) i/ 3=i/( i+ 2)。

二.填空题

i. 波长为O.i ?的X射线经物体散射后沿与入射方向成60角方向散射，并设被撞的电子

原来是静止的，散射光的波长= ________ ，频率的改变= _________ ，电子获得的能量

i8 3

E= _______ 。0.ii2i5 ? o; 3.25 i0 Hz;i.34 i0 eV

2. ________________________ 氢原子基态电离能是eV ，电离能为0.544 eV的激发态氢原子，其电子处

在n= ____________ 的轨道上运动。13.6 ; 5

3. ______________________________________________________ 根据玻尔的氢原子理论:(1)原

子系统存在一系列_____________________________________________ 的能量状态，处于这些

状态的原子中的电子只能在某些特定轨道上绕核作圆运动，不辐射能量；(2)原子从一能态

向另一能态跃迁时，辐射和吸收一个光子，光子频率满足h = ______________ ；(3)原子中