鲁科版高中物理必修2量子世界第1课时.docx

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1、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第2节量子世界1．黑体辐射的“紫外灾难”是指()A．紫色的自然灾害B．实验曲线与经典物理理论的计算结果不符合，该结果出现在紫外区，故称为黑体辐射的“紫外灾难”C．黑体温度达到一定值时，物体辐射的全部是紫外线D．黑体温度达到一定值时，物体辐射的全部是紫色解析：选B实验曲线与经典物理理论的计算结果不符合，随着波长变短，即向紫外区延伸时，计算的结果与实验曲线严重不符，该结果出现在紫外区，称其为黑体辐射的“紫外灾难”。2．(多

2、选)关于量子假说，下列说法正确的是()A．为了解决黑体辐射的理论困难，爱因斯坦提出了量子假说B．量子假说第一次提出了不连续的概念C．能量的量子化就是能量的不连续化D．量子假说认为光在空间中的传播是不连续的解析：选BC普朗克提出了量子假说，他认为，物质辐射(或吸收)的能量都是不连续的，是一份一份进行的。量子假说不但解决了黑体辐射的理论困难，而且重要的是提出了“量子”概念，揭开了物理学上崭新的一页，B、C正确。3．硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能的。若有N个频率为ν的光子打在硅光电池的极板上，这些光子

3、的总能量为(h为普朗克常数)()1A．hνB.2NhνC．NhνD．2Nhν解析：选C根据普朗克量子假说，每个光子能量为ε＝hν，所以N个光子的总能量E＝Nε＝Nhν，故C正确。4．下列关于光的波粒二象性的说法中，正确的是()A．有的光是波，有的光是粒子B．光子与电子是同样一种粒子C．光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著D．大量光子的行为往往显示出粒子性解析：选C一切光都具有波粒二象性，光的有些行为(如干涉、衍射)表现出波动性，有些行为(如光电效应)表现出粒子性，所以，不能说有的光是波，有的光

4、是粒子，A错误；虽然光子与电子都是微观粒子，都具有波粒二象性，但电子是实物粒子，有静质量，光子不1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯是实物粒子，没有静质量，电子是以实物形式存在的物质，光子是以场形式存在的物质，所以，不能说光子与电子是同样的一种粒子，B错误；光的波粒二象性的理论和实验表明，大量光子的行为表现出波动性，个别光子的行为表现出粒子性。光的波长越长，衍射现象越明显，即波动性越显著；光的波长越短，其光子能量越大，个别或少数光子的作用就足以引起光接

5、收装置的反应，所以其粒子性就很显著，C正确，D错误。5．物质波的波长公式为λ＝h，其中p是物体运动的动量，大小为mv，h是普朗克常量。p试估算运动员跑步时的德布罗意波长，说明为什么我们观察不到运动员的波动性？解析：设运动员跑步时的速度v＝10m/s，质量m＝60kg，则动量p＝mv＝600kg·m/s，6.63×10－34相应的德布罗意波长为－36λ＝h＝600m＝1.1×10mp由于这个波长太小了，远远小于日常物体的尺寸，所以我们无法观察到运动员的德布罗意波的干涉和衍射等现象，也就是观察不到运动员的波动性。答

6、案：见解析6.已知每秒从太阳射到地球上垂直于太阳光的每平方米截面上的辐射能为1.4×103，J其中可见光部分约占45%。假设可见光的频率均为5.5×1014Hz，太阳光向各个方向的辐射是均匀的，日地间距离R＝1.5×1011m，普朗克常量h＝6.6×10－34J·s，估算太阳每秒辐射的可见光的光子数约为多少个(只要求保留两位有效数字)。[思路点拨]解此题可按以下思路：[解析]因太阳光向各个方向的辐射是均匀的，可认为太阳每秒辐射的可见光的光子数等于以太阳为球心、日地间距离为半径的球面上每秒获得的可见光的光子数，已

7、知每秒从太阳射到地球上垂直于太阳光的每平方米截面上的辐射能为σ＝1.4×103J，可见光所占的比例为η＝45%，则太阳每秒辐射的可见光的能量E＝4πR2ση，而每个光子的能量E0＝hν，则太阳每秒辐射的可见光的光子数E4πR2ση44N＝E0＝hν≈4.9×10个。[答案]4.9×1044个7．试计算：(1)波长为0.6μm的可见光，其光子的能量为__________________________________；(2)波长为0.01nm的X光(即伦琴射线)，其光子的能量为______________。2⋯⋯

8、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯－6解析：(1)该可见光的波长为λ＝0.6μm＝0.6×10m所以，该光子的能量为c－343×108E＝h＝6.63×10×－6Jλ0.6×10＝3.3×10－19J。(2)这种X光的波长为λ＝0.01nm＝1×10－11m故这种X光的能量为8E＝h－343×10c＝6.63×10×－11Jλ1×