单元十一(一)光量子效应与光子理论

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1、单元十一（一）光的量子效应及光子理论一、选择题1.金属的光电效应的红限依赖于:【C】(A)入射光的频率；(B)入射光的强度；(C)金属的逸出功；(D)入射光的频率和金属的逸出功。2.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U0（使电子从金属逸出需做功eU0），则此单色光的波长l必须满足：【A】3.在均匀磁场B内放置一簿板的金属片，其红限波长为。今用单色光照射，发现有电子放出，放出的电子(质量为m，电量的绝对值为e)在垂直于磁场的平面内作半径为R的圆周运动，那么此照射光光子的能量是：【B

2、】4.关于光电效应有下列说法：(1)任何波长的可见光照射到任何金属表面都能产生光电效应；(2)对同一金属如有光电子产生，则入射光的频率不同，光电子的初动能不同；(3)对同一金属由于入射光的波长不同，单位时间内产生的光电子的数目不同；(4)对同一金属，若入射光频率不变而强度增加一倍，则饱和光电流也增加一倍。其中正确的是：【D】(A)(1)，(2)，(3)；(B)(2)，(3)，(4)；(C)(2)，(3)；(D)(2)，(4)5.用强度为I，波长为的X射线分别照射锂(Z=3)和铁(Z=26)，若在同一散射角下测

3、得康普顿散射的X射线波长分别为和，它们对应的强度分别为，则：【C】二、填空题1.当波长为300nm光照射在某金属表面时，光电子的能量范围从0到在作上述光电效应实验时遏止电压为；此金属的红限频率。2.频率为100MHz的一个光子的能量是，动量的大小是。3.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势增大（增大、减小）。4.某一波长的X光经物质散射后，其散射光中包含波长大于X光和波长等于X光的两种成分，其中大于X光波长的散射成分称为康普顿散射。5.在散射角q=900的康普顿试验中，如

4、果要使，那么，入射光子的波长应为。三、计算题1.已知钾的红限波长为558nm，求它的逸出功。如果用波长为400nm的入射光照射，试求光电子的最大动能和遏止电压。*由光电方程，逸出功，，用波长为400nm的入射光照射，光电子的最大动能：，将和代入得到：遏止电压：，，2.从铝中移出一个电子需要4.2eV的能量，今有波长为200nm的光投射至铝表面。试问：(1)由此发出来的光电子的最大动能是多少?(2)遏止电势差多大?(3)铝的截止波长有多大?*由光电方程，光电子的最大动能：将和代入得到：遏止电势差：，铝的截止波长

5、：，，，3.在康普顿散射中，如果设反冲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多少倍？*散射后电子的质量，能量散射后电子获得的能量：，，将反冲电子的速度代入得到：4.一个静止电子与一能量为4.0´103eV的光子碰撞后，它获得的最大能量是多少？*作用前：光子能量，光子动量；电子的能量，电子的动量为零作用后：光子能量，光子动量；电子的能量，电子的动量为根据能量和动量守恒定律得到：和碰撞后电子的动量：为入射光子和出射光子方向夹角。从相对论能量和动量的关系可以看出，电子的动量最大时，能量为最

6、大。所以在方向上反冲的电子获得的能量为最大。将代入动量表达式得到：，将和代入上式得到：整理后得到反冲电子获得的最大能量：,，此外，电子获得的能量：，根据康普顿散射公式：，当，，电子获得的能量最大。，将和代入整理后得到：5.测量反冲电子的最大动能，是测定单色X射线束波长的一个方法。如果单色X射线束撞击金属靶时，反冲电子的最大动能是452KeV，问X射线波长为多长？*从上一问题得到的结果，碰撞后电子获得的最大能量，就是电子的最大动能：，将和代入，求解上面方程得到：单元十一(二)氢光谱玻尔氢原子理论波粒二象性一、选

7、择题1.一个氢原子处于主量子数n=3的状态，那么此氢原子:【C】(A)能够吸收一个红外光子；(B)能够发射一个红外光子；(C)能够吸收也能够发射一个红外光子；(D)不能吸收也不能发射一个红外光子。2.氢原子光谱的巴耳末系中波长最大的谱线用表示，其次波长用表示，则它们的比值为：【C】(A)9/8(B)16/9(C)27/20(D)20/273.静止质量不为零的微观粒子作高速运动，这时粒子物质波的波长与速度v有如下关系：【C】4.若粒子(电量为2e)在磁感应强度为B均匀磁场中沿半径为R的圆形轨道运动，则粒子的德布

8、罗意波长是：【A】5.如图所示，一束动量为P的电子，通过缝宽为a的狭缝，在距离狭缝为R处放置一荧光屏，屏上衍射图样中央最大宽度d等于：【D】一、填空题1.当一质子俘获一个动能的自由电子，组成一基态氢原子时，所发出的单色光频率是。2.能量为15eV的光子从处于基态的氢原子中打出一光电子，则该电子离原子核时的运动速度为。3.一质量为的子弹，以1000m/s的速度飞行，它的德布罗意波长为。所以子弹不显示波