第十九章-量子物理

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1、第十九章量子物理19-1某黑体在加热过程中，其单色辐出度的峰值波长由0.69mm变化到0.50mm，问其辐射出射度增加为多少倍？（答案：3.63）19-2恒星表面可看作黑体．测得北极星辐射波谱的峰值波长lm=350nm(1nm=10-9m)，试估算它的表面温度及单位面积的辐射功率．（b=2.897×10-3m·K，s=5.67×10-8W/(m2·K4)）（答案：8280K，2.67×108W/m2）19-3一黑体在某一温度时的辐射出射度为5.7×104W/m2，试求该温度下辐射波谱的峰值波长lm．（b=2.897×10-3m·K,s=5.67×10-8

2、W/(m2·K4)）（答案：2.89×10-6m）19-4已知垂直射到地球表面每单位面积的日光功率（称太阳常数）等于1.37×103W/m2．(1)求太阳辐射的总功率．(2)把太阳看作黑体，试计算太阳表面的温度．（地球与太阳的平均距离为1.5×108km，太阳的半径为6.76×105km，s=5.67×10-8W/(m2·K4)）（答案：3.87×1026W；5872KK）19-5用辐射高温计测得炼钢炉口的辐射出射度为22.8W·cm-2，试求炉内温度．（斯特藩常量s=5.67×10-8W/(m2·K4)）（答案：1.42×103K）19-6波长为l的单

3、色光照射某金属M表面发生光电效应，发射的光电子(电荷绝对值为e，质量为m)经狭缝S后垂直进入磁感应强度为的均匀磁场(如图示)，今已测出电子在该磁场中作圆运动的最大半径为R．求(1)金属材料的逸出功A；(2)遏止电势差Ua．（答案：；）19-7用单色光照射某一金属产生光电效应，如果入射光的波长从l1=400nm减到l2=360nm(1nm=10-9m)，遏止电压改变多少？数值加大还是减小？(普朗克常量h=6.63×10-34J·s，基本电荷e=1.60×10-19C)（答案：0.345V，数值加大）19-8以波长l=410nm(1nm=10-9m)的单色光

4、照射某一金属，产生的光电子的最大动能EK=1.0eV，求能使该金属产生光电效应的单色光的最大波长是多少？(普朗克常量h=6.63×10-34J·s)（答案：612nm）19-9红限波长为l0=0.15Å的金属箔片置于B=30×10-4T的均匀磁场中．今用单色g射线照射而释放出电子，且电子在垂直于磁场的平面内作R=0.1m的圆周运动．求g射线的波长．(普朗克常量h=6.63×10-34J·s，基本电荷e=1.60×10-19C,电子质量me=9.11×10-31kg)（答案：0.137Å）19-10光电管的阴极用逸出功为A=2.2eV的金属制成，今用一单色

5、光照射此光电管，阴极发射出光电子，测得遏止电势差为

6、Ua

7、=5.0V，试求：(1)光电管阴极金属的光电效应红限波长；(2)入射光波长．（普朗克常量h=6.63×10-34J·s，基本电荷e=1.6×10-19C）（答案：5.65×10-7m；1.73×10-7m）19-11功率为P的点光源，发出波长为l的单色光，在距光源为d处，每秒钟落在垂直于光线的单位面积上的光子数为多少？若l=6630Å，则光子的质量为多少？(普朗克常量h=6.63×10-34J·s)（答案：，3.33×10-36kg）19-12已知X射线光子的能量为0.60MeV，若在康普顿散射中

8、散射光子的波长为入射光子的1.2倍，试求反冲电子的动能．（答案：0.10MeV）19-13用波长l0=1Å的光子做康普顿实验．(1)散射角f＝90°的康普顿散射波长是多少？(2)反冲电子获得的动能有多大？(普朗克常量h=6.63×10-34J·s，电子静止质量me=9.11×10-31kg)（答案：1.024×10-10m；4.66×10-17J）19-14假定在康普顿散射实验中，入射光的波长l0=0.0030nm，反冲电子的速度v=0.6c，求散射光的波长l．(电子的静止质量me=9.11×10-31kg，普朗克常量h=6.63×10-34J·s，1n

9、m=10-9m，c表示真空中的光速)（答案：0.00434nm）19-15实验发现基态氢原子可吸收能量为12.75eV的光子．(1)试问氢原子吸收该光子后将被激发到哪个能级？(2)受激发的氢原子向低能级跃迁时，可能发出哪几条谱线？请画出能级图(定性)，并将这些跃迁画在能级图上．（答案：n=4；可以发出l41、l31、l21、l43、l42、l32六条谱线，图略）19-16已知氢光谱的某一线系的极限波长为3647Å，其中有一谱线波长为6565Å．试由玻尔氢原子理论，求与该波长相应的始态与终态能级的能量．(R=1.097×107m-1)（答案：-1.51eV

10、；-3.4eV，）19-17在氢原子中，电子从某能级跃迁到量子数为n的能级，这时