第十一讲光学原子物理和宇宙

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1、第十一讲光学原子物理与宇宙§11.1光的干涉衍射光电效应一、选择题1．关于各种电磁波的波长关系，以下说法中正确的是CD（）。（A）红外线的波长比无线电波的波长长（B）X射线的波长比可见光的波长长（C）紫外线的波长比γ射线的波长长（D）绿光的波长比紫光的波长长2．一束绿光照射到某金属上时不能产生光电效应，以下哪些措施有可能使该金属产生光电效应B（）。（A）换用一束光强更强的绿光（B）换用一束紫外线（C）换用一束红外线（D）延长照射时间3．一个可见光的光子的能量与下列哪个数字最接近C（）。（A）10-15J（B）10-17J（C）1

2、0-19J（D）10-21J4．以下各项符合物理史实的是D（）。（A）牛顿最早提出光的波动说（B）爱因斯坦最先提出量子理论（C）惠更斯首先发现光的干涉现象（D）麦克斯韦首先提出光是一种电磁波5．下列现象中属于光的干涉现象的是AC（）。（A）水面油膜在阳光下呈现出彩色花纹（B）雨后天空出现彩虹（C）两片玻璃片叠放时在阳光下出现彩色花纹（D）太阳光透过玻璃在玻璃边缘出现彩色花纹二、填空题6．双缝干涉的实验示意图如图所示，若要使干涉条纹的间距变大可改用波长更______（填“长”或“短”）的单色光，或是使双缝与光屏间的距离______

3、_（填“增大”或“减小长，增大”）。12/121．光通过狭缝，当缝较宽时观察到____________________，当缝较窄时观察到___________________，在不透明的小圆板阴影中心有一亮斑，就是著名的________亮斑，这也是光的________现象，它说明了光沿直线传播只是一种______规律，当___________时就不再沿直线传播了直线传播，衍射条纹，泊松，衍射，近似，障碍物的尺寸足够小。2．在可见光中_______光的光子能量最大，波长为4×10-7m的可见光光子的能量为____J紫，4.97×1

4、0-19。3．可见光中黄光频率为5×1014Hz，一盏发射功率为10W的黄灯，每秒钟发射的光子数为3×1019_________。4．利用光电管产生光电流的电路如图所示，电源的正极应接在______端（填“a”或“b”）。若电流表示数为8μA，则每秒从光电管阴极发射的光电子至少是_________个。（已知电子电量为1.6×10-19Ca，5×1013）5．用黄光照射一不透明的圆板时，在圆板的背影中恰能看到一黄色光斑，当改用红光照射此圆板，则在圆板的背影中______看到一红色光斑，用黄光照射一金属板时恰能发生光电效应，若改用红

5、光照射此金属板时______发生光电效应。（填“能”或“不能能，不能”）6．如图所示为伦琴射线管的示意图，K为阴极，发射的电子初速为零，A为对阴极（阳极），当AK间加直流电压U＝30kV时，电子被加速打到对阴极A上，使之发出伦琴射线，设电子的动能全部转化为伦琴射线的能量，已知电子电量e＝1.6×10-19C，质量m＝0.91×10-30kg，普朗克常量h＝6.63×10-34J·s，则电子到达对阴极时的速度v＝________m/s，由对阴极发出的伦琴射线的最短波长为_______m。（取一位有效数字1×108，4×10-11）

6、12/12三、计算题1．劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两片玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示，干涉条纹有如下特点：（1）任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；（2）任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定，现若将图甲装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气膜后，从上往下观察到的干涉条纹将如何变化变疏？2．已知每秒钟从太阳射到地球的垂直于太阳光的每平方米截面上的辐射能为1.4×103J

7、，其中可见光约占45%，假如认为可见光的波长均为0.55μm，太阳向各个方向的辐射是均匀的，日地距离为1.5×1011m，普朗克常数为h＝6.63×10-34J·s，由此估算太阳每秒钟辐射出的可见光的光子数4.9×1044。§11.2原子与原子核一、选择题1．某元素的一种放射性同位素与该元素相同的是C（）。（A）核内中子数（B）核内核子数（C）核内质子数（D）核外电子数2．卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，核反应方程为42He＋147N→178O＋11H。下列说法中正确的是AC（）。（A）通过此实验发现了质子（B）实验中

8、利用了放射源放出的γ射线（C）实验中利用了放射源放出的α射线（D）原子核在人工转变过程中，电荷数可能不守恒3．关于α、β、γ和X射线，以下说法中正确的是D（）。（A）都是波长极短，频率很高的电磁波（B）都是原子核外电子受激发出的（C）都是原子核发生变化时发出的（