單元十一 光的量子效應及光子理論

1、單元十一 光的量子效應及光子理論一、選擇題1.金屬的光電效應的紅限依賴于 C(A)入射光的頻率 (B)入射光的強度 (C)金屬的逸出功 (D)入射光的頻率和金屬的逸出功2. 已知某單色光照射到一金屬表面產(chǎn)生了光電效應，若此金屬的逸出電勢是（使電子從金屬逸出需做功），則此單色光的波長必須滿足A(A) (B) (C) (D) 3. 在均勻磁場內(nèi)放置一簿板的金屬片，其紅限波長為。今用單色光照射，發(fā)現(xiàn)有電子放出，放出的電子(質(zhì)量為，電量的絕對值為)在垂直于磁場的平面內(nèi)作半徑為的圓周運動，那么此照射光光子的能量是 B(A) (B) (C) (D) 4. 用強度為，波長為的X射線分別照射鋰()和鐵()，若

2、在同一散射角下測得康普頓散射的X射線波長分別為和，它們對應的強度分別為，則 C(A)， (B)，(C)， (D)，5. 用頻率為的單色光照射某種金屬時，逸出光電子的最大動能為；若改用頻率為的單色光照射此種金屬時，則逸出光電子的最大動能為D (A) (B) (C) (D) 6. 相應于黑體輻射的最大單色輻出度的波長叫做峰值波長，隨著溫度的增高，將向短波方向移動，這一結(jié)果稱為維恩位移定律。若，則兩者的關(guān)系經(jīng)實驗確定為 A(A) (B) (C) (D) 二、填空題7. 當波長為光照射在某金屬表面時，光電子的能量范圍從到在作上述光電效應實驗時遏止電壓為,此金屬的紅限頻率。8. 頻率為的一個光子的能量是

3、，動量的大小是。9. 某一波長的X光經(jīng)物質(zhì)散射后，其散射光中包含波長大于X光和波長等于X光的兩種成分，其中大于X光波長的散射成分稱為康普頓散射。10. 一頻率為的入射光子與起始靜止的自由電子發(fā)生碰撞和散射如果散射光子的頻率為，反沖電子的動量為，則在與入射光子平行的方向上的動量守恒定律的分量形式為。11. 光子波長為l，則其能量為，則其動量的大小為。三、判斷題12. 若入射光的頻率均大于一給定金屬的紅限，則當入射光頻率不變而強度增大一倍時，該金屬的飽和光電流也增大一倍. 對13. 用X射線照射物質(zhì)時，可以觀察到康普頓效應，即在偏離入射光的各個方向上觀察到散射光，這種散射光中既有與入射光波長相同的

4、成分，也有波長變長的成分，波長的變化只與散射方向有關(guān)，與散射物質(zhì)無關(guān). 對14.光電效應和康普頓效應中電子與光子兩者組成的系統(tǒng)都服從動量守恒定律和能量守恒定律. 錯15. 在光電效應實驗中，任何波長的可見光照射到任何金屬表面都能產(chǎn)生光電效應。錯16. 康普頓效應中，散射光的波長均與入射光的波長相同，與散射角、散射體性質(zhì)無關(guān)。錯17. 光電效應是吸收光子的過程，而康普頓效應則相當于光子和電子的彈性碰撞過程對四、計算題18. 圖中所示為在一次光電效應實驗中得出的曲線 (1) 由圖中數(shù)據(jù)求出該金屬的紅限頻率。(2) 求證：對不同材料的金屬，AB線的斜率相同。 (3) 由圖上數(shù)據(jù)求出普朗克恒量 。 (

5、基本電荷) 解：(1) 由圖中數(shù)據(jù)可知，該金屬的紅限頻率 (2) 由 得 , 即 (恒量) 由此可知，對不同金屬，曲線的斜率相同。(3) 。 19. 波長為的單色光照射某金屬M表面發(fā)生光電效應，發(fā)射的光電子(電荷絕對值為，質(zhì)量為)經(jīng)狹縫S后垂直進入磁感應強度為的均勻磁場(如圖示)，今已測出電子在該磁場中作圓運動的最大半徑為。求: (1) 金屬材料的逸出功，(2) 遏止電勢差。 解：(1) 由 得 , 代入 可得 (2) 由 , 得。20. 在康普頓散射中，如果設反沖電子的速度為光速的，則因散射使電子獲得的能量是其靜止能量的多少倍？解：散射后電子的質(zhì)量，能量散射后電子獲得的能量：，將反沖電子的速度代入得到：。21. 用波長的光子做康普頓實驗。 (1) 散射角的康普頓散射波長是多少？ (2) 反沖電子獲得的動能有多大？ (普朗克常量，電子靜止質(zhì)量)解：(1)康普頓散射光子波長改變： (2) 設反沖電子獲得動能 根據(jù)能量守恒： 即 故 22. 測量反沖電子的最大動能