江苏大学 物理练习23

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知识点：黑体辐射、光电效应、康普顿散射、玻尔氢原子理论

练习二十三

一、选择题

1．关于辐射，下列几种表述中哪个是正确? （）（A）只有高温物体才有辐射；

（B）低温物体只吸收辐射；

（C）物体只有吸收辐射时才向外辐射；

（D）任何物体都有辐射。

2．光电效应中光电子的初动能与入射光的关系是（）（A）与入射光的频率成正比；

（B）与入射光的强度成正比；

（C）与入射光的频率成线性关系；

（D）与入射光的强度成线性关系。

3．用两束频率、光强都相同的紫光照射到两种不同的金属表面上，产生光电效应，则：

（）（A）两种情况下的红限频率相同；

（B）逸出电子的初动能相同；

（C）在单位时间内逸出的电子数相同；

（D）遏止电压相同。

4．在康普顿散射中，若散射光子与原来入射光子方向成θ角，当θ等于多少时，散射光子的频率减少最多？（）（A）180︒；（B）90︒；（C）45︒；（D）30︒。

5．下列哪一能量的光子，能被处在n=2的能级的氢原子吸收？（）（A）1.50eV；（B）1.89eV；（C）2.16eV；（D）2.41eV；（E）2.50eV。6．光谱系中谱线的频率（如氢原子的巴尔末系）（）（A）可无限制地延伸到高频部分；（B）有某一个低频限制；

（C）可无限制地延伸到低频部分；（D）有某一个高频限制；

（E）高频和低频都有一个限制。

二、填空题

1．测量星球表面温度的方法之一是把星球看成绝对黑体，利用维恩位移定律，测量λm 便可求得星球表面温度T，现测得太阳的λm=550nm，天狼星的λm=290nm，北极星的λm=350nm，则T太阳=_________，T天狼星=_________，T北极星=________。

2．当绝对黑体的温度从27℃升到327℃时，其辐射出射度增加为原来的________倍。3．已知某金属的逸出功为A0，用频率为ν1光照射使金属产生光电效应，则，（1）该金属的红限频率ν0 =____________；

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（2）光电子的最大速度υ =___________。

4． 康普顿实验中，当能量为0.5MeV 的X 射线射中一个电子时，该电子获得0.10MeV 的动能。假设原电子是静止的，则散射光的波长λ1=________，散射光与入射方向的夹角ϕ =________（1MeV=106eV ）。

5． 处于n =4激发态的氢原子，它回到基态的过程中，所发出的光波波长最短为___________nm ，最长为___________nm 。

三、计算题

1．设恒星表面可看作黑体表面，若测得太阳和北极星辐射波谱的m λ分别为510nm 和350nm ，试估算它们的表面温度及单色辐出度。

（已知b =2.898×10-3m ·k ， 8

1067.5-⨯=σw/m 2·k 4 ）

2．波长为λ的单色光照射某金属M 表面发生光电效应，发射的光电子(电荷绝对值为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，今已测出电子在该磁场中作

圆运动的最大半径为R 。求

(1) 金属材料的逸出功A ；

(2) 遏止电势差U a 。

3．波长λ0=0.0708nm的X射线在石蜡上受到康普顿散射，求在π/2和π方向上所散射的X射线的波长以及反冲电子所获得的能量各是多少？

4．已知X射线光子的能量为0.60 MeV，若在康普顿散射中散射光子的波长为入射光子的1.2倍，试求反冲电子的动能和动量大小。

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5．试计算氢原子巴耳末系的长波极限波长λlm和短波极限波长λsm。

6．在氢原子中，电子从某能级跃迁到量子数为n的能级，这时轨道半径改变q倍，求发射的光子的频率。

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