大学物理规范作业B(下)27波粒二象性解答

得到：
4
m b
4

M (T )
5.67 108 5.67 104
2.89710 (m) 2897 nm). (
6
3. 用491nm的光照射一金属表面，从表面发射的光电子 的遏止电压0.71V。该金属的溢出功为____________。 1.82eV 改变入射光的波长，其遏止电压改变为1.43V,这时的入 382 射光波长为__________nm。
4
二、填空题
1.功率为P 的点光源, 发出波长为的单色光, 在距光源 为d处, 每分钟落在垂直于光线 的单位面积上的光子数
15P / d hc 是 __________ ____,若 663.0(nm),则光子的质量为
2
3.33 10 (____ kg __________ ). 。 解 : 设光源每秒钟发射的光 子数为n0 , 每个光子的能量
7

eU c
三、计算题
1. 已知铂的红限 0 1.5210 s , 用波长为 120nm
15 1
的紫外光照射铂求从铂放出的光电子的 , 速度. 解：由 c / , A h 0 , 1 利用爱因斯坦公式 h mV 2 A 2 c 2h( 0 ) 1.19106 (m / s). V m
8
2.康普顿散射中以波长为0.1nm的X射线束入射, 再被自由 , 电子散射, 当散射角为900 时, 求 : (1)对电子的康普顿波 长 ; (2)反冲电子动能 .
h 0 解：由康普顿公式 (1) (1 cos90 ) m0 c 6.631034 2.4 1012 (m) 31 8 9.1110 3 10 反冲电子的动能： 1 m V 2 hc e 2 ' 17 hc 4.77 10 ( J ). ( )
大学物理规范作业B 总（27） 波粒二象性
1
一、选择题
1.60年代天文学中的重要发 现之一是观测到有相当 于 温度为3k的宇宙微波背景辐射则它对应的辐射波谱中 ,
C 最强辐射的波长是: ( __________ ) _
( A)10 米
4
( B)10 米
5
(C )10 米
3
( D)10 米
6
3
3.在康普顿散射中如果散射电子的速度为 , 光速的60%, 则因散射使电子获得的 能量是其静止能量的 _____ ) ( C ( A)2倍; ( B)1.5倍; (C )0.25倍; ( D)0.5倍. 解：电子获得的能量为 E mc2 m0c2
电子获得的能量为静能的n倍则：
m0c 2 E 1 1 2 n ( m0c ) 1 0.25 2 2 2 2 m0c m0c v 1 0.6 1 2 c
36
为h , 则由P n0 h n0 hc / , 得： n0 P /(hc) 若每分钟落在垂直于光线传播方向的光子数为
n0 60 n0 15 P n 60 2 2 S 4d d hc 光子的质量为： m h /(c ) 3.331036 (kg).
解：由光电效应公式
h A eUc
A
hc
6.631034 3 108 1.6 1019 0.71 2.911019 J 9 49110 1.82eV 6.631034 3 108 hc 382nm 19 19 2.9110 1.6 10 1.43 A eU c
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解 :由mT b, 可得 :
λ=b/T =2.898×10-3/3=9.66×10-4m
2
2.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 , 而钠的红限是 .0nm, 那么入射光的波长 540 355 (nm) _) 是: (_________ ( A)535.0nm; ( B)500.0nm; (C )435.0nm; ( D)355.0nm.
5
Baidu Nhomakorabea
2.绝对黑体在某温度时辐 出度为5.67(W cm ),则这时
2
2897(nm 辐射本领具有最大值的 波长是 __________ ) _______ 。
解：由斯特潘-波尔茨曼公式得到黑体的温度为
M (T ) T
4
T 4 MT /
Tm b
2.897103
6
再由维恩公式
解：设所求波长为λ,由爱因斯坦公式： hc c 1 2 c h mv h 得到 Ek hc / 0 2 0
因hc 6.631034 3108 19.891026 ,
19.891026 代入得 3.55107 (m) 19.8910 26 1.2 1.6 1019 540109