《ch17經(jīng)典物理學(xué)的困難與量子力學(xué)的實驗基礎(chǔ)習(xí)題及答案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《ch17經(jīng)典物理學(xué)的困難與量子力學(xué)的實驗基礎(chǔ)習(xí)題及答案（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第17章習(xí)題解答 1．已知在紅外線范圍（）內(nèi)，可近似將人體看做黑體。假設(shè)成人體表面積的平均值為，表面溫度為，求人體輻射的總功率。 解：根據(jù)斯忒藩-玻耳茲曼定律，可得人體單位表面積的輻射功率為 人體輻射的總功率為 2．將星球看做絕對黑體，利用維恩位移定律測量便可求得T，這是測量星球表面溫度的方法之一。設(shè)測得太陽的，北極星的，天狼星的，試求這些星球的表面溫度。 解：將這些星球看成絕對黑體，則按維恩位移定律： 對太陽： 對北極星： 對天狼星： 3．已知銫的光電效應(yīng)紅限波長是660nm，用波長的光照射銫感光層，求銫放出的光電子的速度。 解：

2、 故用此波長的光照射銫感光層可以發(fā)生光電效應(yīng)。 得： 4．從鋁中移出一個電子需要4.2 eV 的能量，今有波長為200nm的光投射到鋁表面。試問：(1)由此發(fā)射出來的光電子的最大動能是多少？ (2)截止電壓為多大？ (3)鋁的截止（紅限）波長有多大？ 解：(1)已知逸出功 據(jù)光電效應(yīng)公式 則光電子最大動能： ∴截止電壓 (3)紅限頻率,∴ ∴截止波長 5．設(shè)太陽照射到地球上光的強(qiáng)度為8 J/（s·m2），如果平均波長為

3、500nm，則每秒鐘落到地面上1m2的光子數(shù)量是多少？若人眼瞳孔直徑為3mm，每秒鐘進(jìn)入人眼的光子數(shù)是多少？ 解：一個光子能量 秒鐘落到地面上的光子數(shù)為 每秒進(jìn)入人眼的光子數(shù)為 6、求波長為500nm的可見光光子的能量、動量和質(zhì)量。 解：可見光子的能量、動量和質(zhì)量分別為 7．若一個光子的能量等于一個電子的靜能，試求該光子的頻率、波長、動量。 解：電子的靜止質(zhì)量 當(dāng) 時， 則 8．波長的X射線在石臘上受到康普頓散射，求在和π方向上所散射的X射線波長各是多大。 解：在方向上： 散射波長 在方向上 散射波

4、長 9．已知X光光子的能量為0.60 MeV，在康普頓散射之后波長變化了20%，求反沖電子所獲得的動能。 解：已知射線的初能量又有 經(jīng)散射后 此時能量為 反沖電子能量 10．在康普頓散射中，入射光子的波長為0.003nm，反沖電子的速度為0.60，求散射光子的波長及散射角。 解：反沖電子的能量增量為 由能量守恒定律，電子增加的能量等于光子損失的能量， 故有 散射光子波長 由康普頓散射公式 可得

5、 散射角為 11．用能量為12.5eV的電子去激發(fā)基態(tài)氫原子，問受激發(fā)的氫原子向低能級躍遷時，會出現(xiàn)哪些波長的光譜線？ 解：設(shè)氫原子全部吸收能量后，最高能激發(fā)到第個能級，則 得，只能取整數(shù)， ∴ 最高激發(fā)到，當(dāng)然也能激發(fā)到的能級．于是 可以發(fā)出以上三條譜線． 12．處于基態(tài)的氫原子被外來單色光激發(fā)后，巴爾末系中只有兩條譜線，試求這兩條譜線的波長及外來光的頻率。 解：巴爾末系是由的高能級躍遷到的能級發(fā)出的譜線．只有二條譜線說明激發(fā)后最高能級是的激發(fā)態(tài)． 基態(tài)氫原子吸收一個光子被激發(fā)到的能態(tài) ∴

6、 13．當(dāng)基態(tài)氫原子被12.09eV的光子激發(fā)后，其電子的軌道半徑將增加到原來的多少倍? 解： , ,, 軌道半徑增加到倍. 14．什么是德布羅意波？哪些實驗證實微觀粒子具有波動性？ 解：實物粒子也具有波粒二象性，這種與實物粒子相聯(lián)系的波稱為德布羅意波。戴維遜-革末實驗以及湯姆遜電子衍射實驗證實了微觀粒子具有波動性。 15．在電子束中，電子的動能為200eV，則電子的德布羅意波長為多少？當(dāng)該電子遇到直徑為1mm的孔或障礙物時，它表現(xiàn)出粒子性，還是波動性？ 解：由德布羅意公式 由于，電子表現(xiàn)出粒子性 16．計算時慢中子的德布羅意波長。 解：