大學(xué)-物理學(xué)-第五版-馬文蔚-答案上下冊第十五章

第十五章量子物理1、〔1〕在室溫(20℃)下，物體的輻射能強度之峰值所對應(yīng)的波長是多大？〔2〕假設(shè)使一物體單色輻射本領(lǐng)的峰值所對應(yīng)的波長在紅光譜線范圍內(nèi)，那么溫度為多少？〔3〕上述〔1〕，〔2〕中，總輻射本領(lǐng)的比值為多少？解〔1〕將室溫下的物體近似看作絕對黑體，由維恩位移定律，得：，將,T=273+20=293代入上式，那么得：由維恩位移定律，得〔3〕由斯特潘—波爾茲曼定律得：由此得2、天狼星的溫度大約是11000℃解由維恩位移定律可得天狼星單色輻出度峰值所對應(yīng)的波長，該波長屬紫外區(qū)域，所以天狼星呈紫色。3、估測星球外表溫度的方法之一是：將星球看成黑體，測量它的輻射峰值波長,利用維恩位移定律便可估計其外表溫度。如果測得北極星和天狼星的分雖為0.35和0.29，試計算它們的外表溫度。解根據(jù)維恩位移定律可算得北極星外表溫度天狼星外表溫度4、在加熱黑體過程中，其單色輻出度的峰值波長是由0.69變化到0.50，求總輻出度改變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦?？解?dāng)時，根據(jù)維恩位移定律，黑體的溫度為根據(jù)斯特潘—玻爾茲曼定律，黑體的總輻出度=5.67×10-8×(4.20×103)=1.76×10當(dāng)時,黑體的溫度為黑體的總輻出度=5.67×10-8×(5.79×103)=6.37×10即=3.625、假設(shè)太陽外表溫度5800，太陽半徑為6.96×10。如果認(rèn)為太陽的輻射是穩(wěn)定的，求太陽在1年內(nèi)由于輻射，它的質(zhì)量減小了多少？解太陽外表的總輻出度，它的輻射功率在一年內(nèi)，它輻射的總能量一年內(nèi)由于輻射而減少的質(zhì)量6、鉀的載止頻率為4.62×10，今以波長為453.8的光照射，求鉀放出的電子的初速度。解根據(jù)光電效應(yīng)的愛因斯坦方程，其中可得電子的初速度由于逸出金屬的電子的速度，故式中取電子的靜止質(zhì)量。7、鉀的光電效應(yīng)紅限波長為=0.62。求〔1〕鉀的逸出功；〔2〕在波長=330的紫光照射下，鉀的遏止電勢差。解〔1〕鉀的逸出功設(shè)鉀的遏止電勢差為，那么=，所以8、鋁的逸出功為4.2，今用波長為200的紫外光照射到鋁外表上，發(fā)射的光電子的最大初動能為多少？遏止電勢差為多大？鋁的紅限波長是多大？解鋁中電子的逸出功=4.2，入射光波長=200。根據(jù)光電效應(yīng)方程，得光電子的最大初動能遏止電勢差滿足關(guān)系，所以鋁的遏止頻率滿足關(guān)系故鋁的紅限波長9、電子和光子波長都為0.20時，它們各自的動量和能量各有多大？解電子的動量和能量分別為光子的動量和能量分別為簡注：物質(zhì)波〔德布羅意波〕和光波都具有波粒二象性，電子的波粒二象性是,聯(lián)系在一起；光子的波粒二象性是由，聯(lián)系在一起。10、一質(zhì)量為40的子彈以1.0×10的速率飛行，求：〔1〕其德布羅意波的波長；〔2〕假設(shè)子