鲁科版高中物理必修26.2量子世界.docx

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1、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6.2量子世界作业1德布罗意的物质波理论认为：每个物质粒子都伴随着________，这种波被称为物质波，又称为________.答案：一种波概率波2爱因斯坦的光子说认为：在空间传播的光不是________，而是________，每一份叫做一个________，光子的能量E跟光的________成正比，即E=________.答案：连续的一份份的光子频率νhν3下列关于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

2、B.光子与电子是同一种粒子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.大量光子产生的效果往往显示出粒子性答案：C4对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.以上说法都不对解析：光具有波动性，而不能说光是波；光具有粒子性，也不能说光是粒子.光具有波粒二象性.答案：C5关于光的性质，下列叙述中正确的是（）A.在其他同等条件下，光的频率越高，衍射现象越容易看到B.频率越高的光，粒子性越显著；频率越

3、低的光，波动性越显著C.大量光子产生的效果往往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示出粒子性D.如果让光子一个一个地通过狭缝，它们将严格按照相同的轨道和方向做极有规则的匀速直线运动解析：光虽然具有波粒二象性，但是在具体情况下，有时波动性明显，有时粒子性明显.这是微观粒子的特征.答案：BC1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6计算波长是0.1220μm的紫外线的光子能量.解析：由普朗克量子理论表达式直接求解即可.波长是0.1220μm的紫外线的光子能量c-34

4、×3.00108-18J.E=hν=h=6.63×100.1220106J=1.63×107一个垒球的质量是1-31kg,一个电子的质量是9.1×10kg.垒球在地板上以1m/s的速度运动，电子经加速后在显像管中以1×107m/s的速度运动，它们的物质波波长各是多少？解析：直接应用德布罗意的物质波公式，代入数据求解即可.将数据代入德布罗意的物质波公式中，可以算出垒球与电子的物质波波长分别是：λ垒球≈6.6×10-34mλ电子≈0.7×10-10m.可见，垒球的波长远小于一个电子的直径，这是无法测量到的，难怪我们无法观察

5、到常见物体的物质波.电子的波长虽然也很小，但用精密的手段已可测量.8功率为100W的灯泡所放出的能量有1%在可见光范围内，它每秒内放出可见光子的数目为多少？（设可见光的平均波长为0.5μm）解析：依据量子理论，由于已知可见光的平均波长，我们可以首先求取每一个可见光光子的能量，而后计算出灯泡每秒释放的可见光总能量，两者之比即为每秒内放出可见光子的数目.设灯泡在1s内所放出的能量为E，则E=Pt=100×1J=100J1s内所放出能量在可见光范围内的光子总能量为E′=100×1%J=1J因E′=nhν=n·h·c，所以每秒

6、放出的可见光子数为E10.510618n=hc6.6310343108=2.5×10（个）.9频率为ν0的光子由地球表面某处竖直向上运动，当运动到高ΔH时，由于地球引力作用，它的波长变长，我们把这种频率变化现象称为“引力红移”，它是多普勒效应在光波中的表现.求光子频率的红移量Δν与原频率ν0之比.解析：本题属于信息题，仔细阅读题目信息，依据能量守恒切入解题.光子能量E=hν0，由质能方程知光子质量m=hv0，光子从地球表面上升H，因c22⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

7、⋯⋯⋯⋯⋯⋯为光速不变，由能量守恒得到hΔν=mgH,则vgH.v0c2即光子频率的红移量Δν与原频率ν0之比为gH.c210太阳光垂直射到地面上时，1m2地面接收的太阳光的功率为1.4kW，其中可见光部分约占45%.（1）假如认为可见光的波长约为0.55μm，日、地间距离R=1.5×1011m.普朗克常量h=6.6×10-34J·s，估算太阳每秒辐射出的可见光光子为多少？（2）若已知地球的半径r为6.4×106m，估算地球接收太阳光的总功率.解析：本题的求解思路是：首先获取题干信息，理解题意，初步确立运用能量转化和守

8、恒的观点求解可见光子数目的求解方向.其二是要在理解题意的基础上，深刻理解题目展示的物理情景，充分发挥空间想象能力，正确建立起太阳辐射的球体模型，即以太阳为球心，日、地距离为半径的球面模型和以地球半径为半径的圆平面面积模型.（1）设地面上垂直阳光的1m2面积上每秒钟接收的可见光光子数为n，则有P×45%=n·hcn=0.45P0.4