|
|---|
1、氢原子第一能级与第四能级相比较,有
[ ]
|
A.原子能量 |
B.电子轨道半径 |
|
C.电子轨道半径门 |
D.电子动能 |
2、氢的电子在第一轨道上运动时的能量是-13.6eV,那么在第4条轨道上运动时的能量应是
[ ]
|
A. |
B. |
|
C. |
D. |
3、某金属在一束单色光的照射下产生了光电效应,那么以下说法正确的是
[ ]
A.若保持光的波长不变,而减小照射光的强度,则单位时间内逸出的电子数将减少
B.若保持光的强度不变,而减小光的波长,则逸出电子的最大初动能将减小
C.照射光的波长减小到一定值后,将不能产生光电效应
D.照射光的强度减小到一定程度后,将不能产生光电效应
4、氢原子的核外电子,在由离核较远的可能轨道跃迁到离核较近的可能轨道的过程中
[ ]
|
A.辐射光子,获得能量; |
B.吸收光子,获得能量; |
|
C.吸收光子,放出能量; |
D.辐射光子,放出能量. |
5、光子能量为E的一束光,照射容器中的氢气,氢原子吸收光子后处于激发态,能发射出频率为
的三种光,且
,则入射光的光子的能量可能是(h是普朗克常量)
[ ]
A.
B.
C.
D.
6、在光电效应实验中,若使入射光的波长变小,同时减弱入射光的强度,那么产生的光电子的最大初动能和光电流强度将
[ ]
|
A.减小,减弱; |
B.减小,增大; |
|
C.增大,减弱; |
D.增大,增强. |
7、氢的核外电子由半径
的可能轨道跃迁到半径为
的可能轨道的过程中
[ ]
A.电子的电势能和动能都增加
B.电势能增加,动能不变
C.电势能减少,动能增加,总能量增加
D.电势能增加,动能减小,总能量增加
8、在氢原子中核外电子在最内层轨道上具有的能量是-13.6eV,则电子自第3能级向内层跃迁时辐射出的光子的能量为
[ ]
|
A.12.1eV; |
B.10.2eV; |
|
C.1.89eV; |
D.以上三种都可能有 |
9、用频率为ν的单色光照射某种金属表面产生光电效应,逸出的光电子垂直射入匀强磁场做匀速圆周运动时的最大半径为r。若要使最大半径r增大,可采取的办法有
[ ]
A.用频率大于ν的单色光照射
B.用频率小于ν的单色光照射
C.照射光的频率不变,但增加照射时间
D.照射光的频率不变,但增大照射光的强度
10、当某种单色光照射到金属表面时,金属表面有光电子逸出,如果光的强度减弱,频率不变,则
[ ]
A.光的强度减弱到某一最低数值时,就没有光电子逸出
B.单位时间内逸出的光电子数减少
C.逸出光电子的最大初动能减少
D.单位时间内逸出的光电子数和光电子的最大初动能都要减小
11、某金属在一束单色光照射下,发生光电效应,现将这束单色光的强度减小一些,以下说法正确的是
[ ]
A.单位时间内逸出的光电子数目减少
B
.单位时间内逸出的光电子数目不变C
.有可能不发生光电效应D
.逸出光电子的最大初动能变小12、用单色光照射某金属发生光电效应时,若减小入射光的强度,而频率保持不变,则
[ ]
A.单位时间内逸出的光电子数不变,逸出光电子的最大初动能减小
B
.单位时间内逸出的光电子数减少,逸出光电子的最大初动能不变C
.单位时间内逸出的光电子数减少,逸出光电子的最大初动能减小D
.入射光强度减到一定程度时,有可能不再发生光电效应13、用绿光照射一光电管能产生光电效应,欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大,应
[ ]
A.改用红光照射 B.增大绿光强度
C.增大光电管上的电压 D.改用紫光照射
14、玻尔理论在解释氢原子光谱上获得了成功,但用来解释比较复杂的原子光谱时,却碰到了很大困难,玻尔理论的失败之处在于
[ ]
A.保留了过多的经典物理理论
B.引入了量子的观念
C.电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆运动的频率
D.电子绕核运动时,由于具有加速度,会不断地向外辐射能量
15、氢原子从能级
,跃迁到能级
时,辐射或吸收光子的波长
是
[ ]

16、氢原子从n=4的激发态直接跃迁到n=2的激发态时,发出蓝色光。则当氢原子从n=5的激发态直接跃迁到n=2的激发态时,可能发出的是
[
]A
.红外线 B.红光C
.紫光 D.γ射线17、一群氢原子,核外电子都在离核较远的半径相同的圆轨道上运动,在向离核较近的圆轨道发生跃迁时
[ ]
A.可能发出一系列频率不同的光子,形成由若干条明线组成的光谱
B.可能吸收一系列频率不同的光子,形成由若干条暗线组成的光谱
C.只能发出频率一定的光子,形成光谱中的一条明线
D.只能吸收频率一定的光子,形成光谱中的一条暗线
18、一群处于n=4激发态的氢原子,在跃迁过程中所形成的光谱线最多有
[ ]
A.3条 B.4条 C.5条 D.6条
19、按照玻尔理论,氢原子若从能级A跃迁到能级B时吸收频率为
的光子,若从能级A跃迁到能级C时释放频率为
的光子,已知
,则氢原子从能级C跃迁到能级B时,将
[
]A
.释放频率为C
.吸收频率为20、如下哪些现象可说明光具有粒子性
[ ]
A.光电效应 B.薄膜干涉
C
.单缝衍射 D.泊松光斑21、红外光、蓝光、X光三种光子比较它们的能量有
[ ]
A.红外光最大 B.蓝光最大
C.X光最大 D.一样大
22、光电管用绿光照射时,恰好刚刚能够产生光电效应,若要使逸出的光电子最大初动能增大,可以采用的方法是
[ ]
A.改用黄光照射,
B
.将绿光的强度增大C
.给光电管加上正向电压,D
.改用紫光照射23、关于光的波粒二象性,下述说法中错误的是
[ ]
A.频率高的光子易显示波动性
B.个别光子产生的效果易显示粒子性
C.光的衍射说明光具有波动性
D.光电效应说明光具有粒子性
24、有一自由电子,与处于基态的氢原子碰撞,使氢原子被激发而发光,则该电子的最小动能应该是
[ ]
A.13.6eV B.10.2eV C.12.09eV D.3.4eV
25、下列叙述中,哪些符合玻尔氢原子的理论
[ ]
①电子的可能轨道的分布只能是不连续的
②大量同种原子发光的光谱应该是包含一切频率的连续光谱
③电子绕核做加速运动,不向外辐射能量
④与地球附近的人造卫星相似,电子绕核运行,电子的轨道半径也要逐渐减小
A.只有①和② B.只有①和③
C.只有③和④ D.只有①②③
26、按照玻尔理论,一个氢原子的电子从一半径为
的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为
的圆轨道上,
>
,在此过程中
[ ]
A.原子要发出一系列频率的光子 B.原子要吸收一系列频率的光子
C.原子要发出某一频率的光子 D.原子要吸收某一频率的光子
27、在演示光电效应的实验中,把某种金属板连在验电器上.第一次,用孤光灯直接照射金属板,验电器的指针就张开一个角度.第二次,在孤光灯和金属板之间,插入一块普通的玻璃板,再用孤光灯照射,验电器指针不张开.由此可以判定,使金属板产生光电效应的是孤光中的
[ ]
A.可见光成份 B.紫外光成份
C
.红外光成份 D.无线电波成份28、激光器的输出功率为P(W),它每秒发射出的光子数为
[
]
29、用波长
的单色光照射甲金属, 刚好能使甲产生光电效应,用波长
的单色光照射乙金属也刚好使乙产生光电效应,已知
>
,以下说法正确的是
[ ]
A.甲金属的极限频率高于乙金属的极限频率
B.甲金属光电子逸出功小于乙金属光电子逸出功
C.用波长大于
的单色光照射乙金属,一定会产生光电效应
D.用波长大于
的单色光照射甲金属,一定会产生光电效应
30、一束光子能量为E的单色光,照射容器中的氢气,停止照射后氢气辐射出
三种频率不同的光,若
,则照射氢气的光子的能量E为
[
]![]()
31、在能量为12.00eV的入射光子影响下,处于基态氢原子将会
[ ]
A.受激跃迁到n=2的激发态
B
.受激跃迁到n=3的激发态C
.受激跃到n=2的激发态,且电子在第二条轨道上的动能增加了1.8evD
.仍旧处于基态 32、已知氢原子辐射光子的能量为2.55eV,则可判断这个氢原子的核外电子是由第n个能级跃迁到第k个能级,已知各能级的能量分别为
=-13.6eV,
=-3.4eV,
=-1.51eV,
=-0.85eV,
=-0.54eV,则n和k分别是:
[ ]
A.4,2 B.3,1 C.5,3 D.5,2
33、如图所示,为氢原子的能级图,若用能量为10.5eV的光子去照射一群处于基态的氢原子,则氢原子
[ ]
A.能跃迁到n=2的激发态上去 B.能跃迁到n=3的激发态上去
C.能跃迁到n=4的激发态上去 D.以上三种说法均不正确

34、根据玻尔的氢原子理论,电子在各条可能轨道上运动时的能量是指
[ ]
A.电子的动能
B
.电子的电势能C
.电子的动能和电势能之和D
.电子的动能、电势能和原子核的能量之和35、用两束单色光照射同一块金属板时,都发生了光电效应.以下说法中正确的是
[ ]
A.这两束光中光子的频率、能量都相同
B.这两种光电子的最大初动能相同
C.这两种光电子垂直入射同一个匀强磁场时,电子转动的周期不相等
D.这两种光电子垂直入射同一个匀强磁场时,电子转动的圆周半径可能相同
36、当氢原子的电子处于第n条可能轨道时,下列说法中正确的是
[ ]
A.电子的轨道半径是
=
(
为基态轨道半径)
B.根据
(
为基态的能量),n越大,电子能量越小
C.原子从n定态跃迁到(n-1)定态时,辐射光子的波长为:
D.大量处于第n定态的氢原子通过自发辐射,可能产生的光谱线条数为n
37、对于光电效应解释正确的是
[ ]
A.金属内每个电子要吸收一个或一个以上电子,在它积累能量足够大就能逸出金属
B.如果入射光子能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功,便不能发生光电效应
C.发生光电效应时,入射光越强光子能量就越大,光电子最大初动能越大
D.由于不同金属逸出功是不相同的,因此使不同金属产生光电效应入射光的强度也不同
38、使处于基态的氢原子激发,下列措施可行的是:
①用10.2ev光子照射 ②用11ev光子照射
③用14ev的光子照射 ④用10ev的光子照射
[ ]
|
A.①② |
B.②③ |
|
C.③④ |
D.①③ |
39、金属钨的逸出功为4.5eV,为了使钨发生光电效应,必须由下列哪种光照射才行?(h=6.63×
J·s)
[
]A
.波长为6000A的光束B
.频率为2×C
.具有1.8eV的光子的光D
.只要入射光时间足够长,以上三种光都可以 40、如图所示,MN表示某金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek和入射光光子频率
之间的关系图线.下列表示普朗克常数h的大小是
[
]![]()

41、如图所示,M是一个光电管,合上电键K,用光子能量为2.5eV的一束光照射M的阴极,把滑动变阻器的滑动头P从a端向b端缓慢移动,发现电压表读数小于0.60V时,电流表读数不为0;当电压表读数等于或大于0.60V时,电流表读数为0.下面的说法中正确的是

[ ]
A.如果把电键K断开,仍用光子能量为2.5eV的一束光照射M的阴极,电流表读数为0
B.如果把电键K断开,改用光子能量为2.0eV的一束光照射M的阴极,电流表读数为0
C.如果把电源的正、负极倒过来,电键K保持闭合,改用光子能量为2.0eV的一束光照射M的阴极,电流表读数为0
D.如果把电源的正、负极倒过来,电键K保持闭合,改用光子能量为1.0eV的一束光照射M的阴极,电流表读数为0
42、某激光源(激光——方向性很好的单色光)的发光功率为P,该激光波长为
,当激光射入折射率为n的媒质中时,由于反射其能量减少了10%,激光束的直径为d,那么在媒质中与激光垂直的截面通过单位面积上的光子个数(单位时间内)为
[ ]
A.0.9P
/hc B.3.6P
/
hcn
C.3.6P
/hc D.3.6P
/
hc
二、填空题: 本大题共33小题, 第43小题为2分; 从第44小题到第49小题每题3分 小计18分; 从第50小题到第64小题每题4分 小计60分; 从第65小题到第71小题每题5分 小计35分; 从第72小题到第74小题每题6分 小计18分; 第75小题为8分; 共计141分。
43、第一个在理论上预言电磁波的存在并指出光是一种电磁波的科学家是___________;第一个提出量子概念的科学家是____________.
44、光的干涉和衍射现象证明光具有________性,光电效应证明光又具有________性,所以光具有___________性.
45、光的干涉现象和衍射现象说明光具有________性,光电效应现象说明光具有________性。到目前为止人们认为光是一种________。
46、1eV=_________J;1cmHg=_________Pa;wb/
是___________的单位
47、用同一束单色光,在同一条件下,先后照射锌片和银片,都能产生光电效应,对于这两个过程,下列括号所列的四个物理量中,一定相同的是________,可能相同的是,_____一定不同的是_______________.
①入射光子的能量, ②光电子的逸出功,
③单位时间内逸出的光电子数, ④光电子的最大初速度.
48、已知铯的极限频率为4.545×
Hz,钠的为6000×
Hz,银的为1.153×
Hz,铂的为1.529×
Hz.当用波长为0.375
m的光照射它们时,可发生光电效应的是__________.
49、电子绕核运动可等效为一环形电流,设氢原子中的电子以速度v在半径为r的轨道上运动,用e表示电子的电量,则其等效电流等于_____________.
50、波长为600nm的单色光,光子的能量E________J=_____eV.(h=6.63×
J·s)
51、正常人的眼睛接收550nm的可见光时,每秒光子数达到100个就有光的感觉,这相当光的功率为________W.
52、某金属用频率为ν1的光照射时产生的光电子的最大初动能,是用频率为ν2的光照射产生的光电子的最大初动能的2倍,则这种金属的逸出功W=__________.
53、由经典电磁理论看原子结构,得出二点与实际事实不符的结论.第一点是_______________________________________________________________
第二点是_________________________________________________.
54、氢原子基态时的电子轨道半径为
,质子的电量为e,质量为m,静电力恒量为k,把原子核看成点电荷,则它的电场在基态轨道处的电场强度大小为________________,电子在该轨道上运动时,相当于一个环形电流,这个环形电流的电流大小为_________.
55、氢原子能级的能量在n=3时为E3=-1.51eV,在n=2时为E2=-3.4eV,当氢原子从n=3的能级跃迁到n=2的能级时,辐射出光的波长是_________m.(普郎克恒量h=6.63×
J·s).
56、已知氢原子量子数为n的能级值:
.一群氢原子处在量子数n=3的激发态,它辐射出的波长最短的光波的波长是_______.
57、波长在315--400nm范围内的紫外线是地表生物所必须的,而波长在280--315nm范围内的紫外线对于人类会造成危害.光子能量是4eV的紫外线是属于上述两个波长范围中的________范围内的.用这种紫外线照射逸出功是7.6×
J的银板________(填“能”或“不能”)放出光电子.普朗克常量h=6.63×
J·S
58、在某种介质中,某种单色光的波长为λ,已知这种单色光的光子能量为E,则这种单色光的频率是________;这种介质的折射率是________.(设真空中的光速是c,普朗克常数为h)
59、氢原子能级图的一部分如图所示,A、B、C分别表示原子在三种跃迁过程中辐射出的光子.它们的能量和波长分别为
,则EC________EA+EB,
(填>=<)

60、实验室中常用的氦氖激光器产生的红色单色光波长为0.6328μm,是氖原子能级跃迁过程中产生的,试计算这两个能级之间的能量差为______J。(普朗克恒量为6.63×
J.s)(取两位有效数字)
61、图中给出氢原子最低的四个能级。A、B、C、D分别表示氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子,其中频率最大的是__________,波长最长的是_________。(填写字母代号)

62、一个处在量子数n=4的激发态的氢原子,在回到基态的过程中,最多可以放出________种不同的光子.一群处在量子数n=4的激发态的氢原子,在回到基态的过程中,发出的光谱线共有________条
63、氢原子基态的能量是
,某一激发态的能量是
.当氢原子从这一激发态跃迁到基态时,它辐射出光的频率
=___________,这光在真空中的波长λ=__________.
64、能使处于基态的氢原子电离的紫外光频率必大于__________Hz.
65、氢原子中电子从能级E
跃迁到E' 时发出光的波长为6.6×
m,已知E'
= -3.4eV,h=
6.6×
J·s, C =3.0×
m/s,e
=1.6×
C,由此求得 E =_________eV.
66、用60nm的紫外线照射处于基态的氢原子,电子飞到离核无限远处速度的大小是________。
67、氢原子基态的能量为-13.6eV,用光照射氢气使氢原子电离,则光子的波长至少应为___________.(h=6.63×
J·s)
68、肉眼可以觉察到波长λ=5×
m的黄绿色光,需要有
J的光的能量,这对应着________个光子.
69、发光功率为P的点光源放在折射率为n的介质中,点光源向各个方向均匀发出波长为λ的单色光.在距点光源为L远处,垂直光的传播方向有一孔屏,小孔的面积为S,则t秒内通过小孔的光子数为_______.(设真空中光速为c,普朗克恒量为h)
70、处于n=4的激发态的氢原子直接跃迁回基态时,辐射的光子的波长是________nm,它能否使极限波长为4×
m的金属发生光电效应?答:_____。
71、波长为0.4
m的可见光的光子能量为________,一束这样的光进入折射率为n=2的介质中,光速为________,光的波长为________
72、在水中波长为400nm的光,光子的能量为______J,光子的动量是______。已知水的折射率为1.33,普朗克恒量h=6.63×
J·s.
73、一群处于n=3激发态的氢原子,它们可能发射________种频率的光子,其中最长的波长是__________nm,属于电磁波谱中的________。
74、x射线(伦琴射线)的波长
=0.025nm.那么,它的频率是_______Hz,一个x光子的能量是_______J;一个x光子的运动质量是_________kg.(普朗克恒量h=6.63×
J·s).
75、一点光源以功率P向外发射波长为λ的单色光,以h表示普朗克恒量,C表示光速,光源每秒钟发出________光子,能引起人的视觉反映的光的最小强度是人的视网膜每秒钟单位面积上获得n个光子的能量,当人距该点光源的距离大于________时,就看不到该点光源.
三、多选题: 本大题共19小题, 从第76小题到第94小题每题4分 小计76分; 共计76分。
76、红外线和紫外线相比:
[ ]
A.在真空中红外线波长较大
B.红外线的频率较大
C.红外线光子的能量较大
D.若红外线能够使某种金属发生光电效应,则紫外线照射到这种金属上时,一定能发生光电效应
77、根据玻尔理论,在氢原子中,量子数n越大,则
[ ]
A.核外电子的运动的轨道半径越大
B
.核外电子的速度越大C
.原子的能量越小D
.原子的能量越大78、一束单色光从一种介质进入另一种介质中传播,下面各物理量中保持不变的是
[ ]
|
A.光的波长 |
B.光的频率 |
|
C.光的传播速度 |
D.光子的能量 |
79、氢原子的核外电子从离原子核较远的轨道跃迁到离原子核较近的轨道时
[ ]
A.电子要辐射出一定频率的光子
B.原子要辐射出一定频率的光子
C.电子动能要增大
D.原子从一种状态跃迁到另一种状态
80、下列四组物理量的单位,其中两个单位的大小相等的有
[ ]
A.T和Wb/
B.N/C和V/m C.K和℃ D.J和eV
81、以下的历史事实正确的是
[ ]
A.荷兰物理学家惠更斯研究了单摆的振动现象,并确定了单摆周期公式
B
.英国物理学家麦克斯韦首先发现了电流的磁效应C
.英国物理学家麦克斯韦提出光是一种电磁波D
.爱因斯坦提出了光子说,光子说能很好地解释光电效应82、某金属表面被绿光照射就发射电子,而被黄光照射就不发射电子,根据这一事实,用下列哪些光照射该金属表面能发射出电子
[ ]
A.紫光 B.橙光 C.蓝光 D.红光
83、关于光电效应的实验,以下说法正确的是
[
]A
.单位时间逸出的光电子数与入射光强度成正比B
.逸出光电子的最大初动能与入射光的频率成正比C
.光电效应的每一个实验结论都不能用光的电磁说解释D
.光电效应的每一个实验结论都能用光子说加以解释 84、已知氢原子核外电子的第一条可能轨道半径为
,此时氢原子的能量为
.当核外电子在第n条可能轨道上时
[ ]
A.其轨道半径rn=
B.氢原子能量由
可得出:n越大,能量越小
C.氢原子在不同能量状态之间跃迁时,总能辐射出一定波长的光子
D.氢原子由能量状态
跃迁到能量状态
时其辐射光子的波长为
85、玻尔在他提出的原子模型中,所做的假设有
[ ]
A、原子处于称为定态的能量状态时,虽然电子做加速运动,但并不向外辐射能量
B
、原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道运动相对应,而电子的可能轨道的分布是不连续的C
、电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时,辐射(或吸收)一定频率的光子D
、电子跃迁时辐射的光子频率等于电子绕核运动的频率86、下面说法中,正确的是
[ ]
A.氢原子所处的能级越高,氢原子所具有的能量就越大
B
.氢原子所处的能级越高,核外电子的动能就越大C
.氢原子所处的能级越高,电子绕核运转的半径就越大D
.要使处在基态的氢原子电离,需吸收13.6ev的能量 87、设氢光谱线
的波长为λ,h为普朗克恒量.c为真空的速度,则此光谱线光子的
[
]
88、氢原子中的电子从高能级跃到低能级时,下列说法正确的是
[ ]
A.电子离核的距离变近
B
.电子的动能减小C
.电子要辐射一定能量的光子D
.电子和原子核组成系统的电势能减小89、关于光的波粒二象性,如下说法中正确的是
[
]A
.大量光子才表现出波动性,个别光子只有粒子性B
.光在传播时往往表现出波动性,光跟物质相互作用时往往表现出粒子性C
.波长小的光粒子性较显著,波长大的光波动性较显著D
.光既有波动性,又具有粒子性,这是相互予盾不能统一的90、在演示光电效应的实验中,原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连,用弧光灯(即紫外线)照射锌板时,可看到的现象是
[ ]
A.验电器指针张开一个角度,且带正电
B
.验电器指针张开一个角度,且带负电C
.用另一个带正电的金属球靠近锌板,验电器指针张角变大D
.用另一个带正电的金属球靠近锌板,验电器指针张角变小

91、关于光电效应的规律,下列叙述正确的是:
[ ]
A.对于同一种金属,频率高的入射光产生的光电子数目一比频率低的入射光产生的光电子数目多
B.某种光照射到金属表面能够产生光电效应,入射光的强度越大,相同时间内产生的光电子数越多
C.两种金属A和B,金属A的逸出功大,若紫光可以使金属A产生光电子,则紫光也一定能使金属B产生光电子
D.两种光A和B,光A的波长小于B的波长,若A光能使某种金属发生光电效应,则B光一定也能使这种金属发生电效应
92、将一线状物体垂直于凸透镜主轴放置,先用单色光甲照亮物体,在镜的另一侧光屏上恰有清晰的像.若改用单色光乙照亮物体,需将光屏稍远离透镜才能在光屏上再成清晰的像.则下面说法正确的是
[ ]
A.甲光光子的能量大于乙光光子的能量
B.乙光照亮物体时得到的像比用甲光照亮物体时得到的像大
C.乙光的波长比甲光的波长短
D.透镜材料对甲光的折射率比乙光的大
93、设
.这两种单色光相比较,下列说法正确的是
[ ]
A.单色光1的光子能量较大
B.在玻璃中单色光1的传播速度较大
C.用同样的实验装置做双缝干涉实验,单色光1的干涉条纹间距较大
D.对于同一凸透镜,单色光1的焦距较大
94、以下哪种说法正确叙述了光电效应现象
[ ]
A.任何一种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须小于这个极限频率才能产生光电效应
B.光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光频率的增大而线性地增大
C.当大于极限频率的入射光照到金属上时,光电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过
s
D.光电效应发生时,金属发出的光电子数目与入射光的强度成正比
四、计算题: 本大题共22小题, 第95小题为5分; 从第96小题到第99小题每题6分 小计24分; 第100小题为7分; 从第101小题到第109小题每题8分 小计72分; 从第110小题到第112小题每题10分 小计30分; 第113小题为11分; 从第114小题到第115小题每题12分 小计24分; 第116小题为13分; 共计186分。
95、已知锌板的极限波长是
=372nm.按照玻尔理论,氢原子的基态能量为-13.6eV,试通过计算说明利用氢原子的光谱中的光能否使锌板发生光电效应.真空中的光速是c=3.00×
m/s,普朗克常量h=6.63×
J·s.
96、
已知每秒钟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×
J,其中可见光部分约占45%,假如可见光的波长约为λ=0.55μm,且太阳向各个方向的辐射是均匀的,日地间的距离R=1.5×
m,普朗克恒量h=6.63×
Js.试估算出太阳每秒钟辐射出的可见光光子数(要求二位有效数字).
97、
伦琴射线管的阳极与阴极间所加电压是3.00×
V.求伦琴射线管所能发出的X射线的最短波长是多少?
98、早在上个世纪,科学家们就想在航天器上安装面积很大的“风帆”,利用太阳系中的“太阳风”的作用来改变航天器的运行轨道,使航天器能够自由地遨游于太阳系中.实际上,所谓“太阳风”对“风帆”的作用,就是太阳辐射出的大量光子不断撞击被照射物体的表面,对被照射物体的表面产生的持续的压力,这种压力称为光压.根据量子理论,每个光子的动量p=h/λ(式中的h为普朗克常量,λ为光子的波长),不论光子被物体吸收还是被物体表面反射,光子的动量都发生了改变,从而产生光压.若已知太阳光的平均波长为λ,太阳光垂直照射在长为L,宽为l的矩形风帆上,假设全部光子被反射,单位时间内垂直于太阳光传播方向的单位面积上通过的光子个数为n,真空中光速为c,求该风帆上所受的光压.
99、玻璃纤维对两种色光A和B的折射率分别为
,光A在真空中的波长跟光B在玻璃纤维中的波长相等.求:
(1)A、B两种光通过等长的玻璃纤维所用时间之比.
(2)在玻璃纤维中A、B两种光子的能量之比.
100、试说明在太阳光下观察到油膜表面呈现彩色条纹的原因.
101、光电管常用氧化铯制作阴极,氧化铯的电子逸出功为0.72eV,要使这种光电管产生光电流,所用光的最大波长是多少?若已知可见光的波长范围约在770nm至400nm之间(1nm=
m),那么所用最大波长光属于电磁波谱中的哪个范围?
102、波长在315-400μm范围内的紫外线是地表生物所必须的,而波长在280-315μm范围内的紫外线对于人类会造成危害.那么每个光子能量是4eV的紫外线是否会对人体造成伤害?用这种紫外线照射逸出功是7.6×
J的银板是否会发生光电效应现象?已知普朗克常量h=6.63×
J·s
103、将每个光子都具有5eV能量的光束射向某金属板的表面后,从金属板表面逸出的光电子的最大初动能为1.5eV,为了使这种金属板能发生光电效应现象,入射光的最小频率是多少?为了使这种金属所逸出的光电子的最大初动能达到3.0eV,入射光的频率应为多大?
104、试由玻尔原子模型理论说明,当大量氢原子核外电子从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上运行时,氢原子发出的光谱是不连续的.
105、
已知氢原子的基态能量
=-13.6eV.求:
(1)氢原子在第六能级的能量.
(2)氢原子由第六能级跃迁到基态能级时辐射出光子的能量、频率、波长.
106、一个具有13.6eV动能的基态原子与一个静止的基态原子发生对心正碰,试证明:两氢原子之间的碰撞动能守恒.
107、从钠中取去一个电子所需的能量为23eV,钠是否会对
=680nm的橙黄色光表现光电效应?从钠表面发射的光的极限波长是多少?
108、某金属极限波长为500nm,若用400nm的光照射该金属,从金属表面逸出电子的最大速度是多少?电子质量m=9.1×
kg.
109、小灯泡的功率P=1W,设其发光向四周均匀辐射,平均波长
=
cm,求该灯泡每秒将发射多少个光子?及在距离d=1.0×
cm处,每秒钟落在垂直于光线方向的面积S=1
上的光子数是多少?(h=6.63×
J·s)
110、已知氢原子的基态能量
=-13.6eV,离核最近的轨道半径
=0.53×
m,普朗克恒量h=6.63×
J·s.求氢原子处于n=2的能量状态时,核外电子具有的电势能是多少?当氢原子从n=4的状态跃迁到n=2的状态时,辐射光子的波长是多少?
111、光子能量为10.2eV的光线射到银板的表面,银的极限频率是1.153×
Hz. (已知普朗克恒量h=6.63×
J·s, 1eV=1.6×
J, 光速c=3×
m/s).
问:①能否产生光电效应?为什么?
②此光子的动量多大?
112、如图所示,是工业生产中大部分光电控制设备经常用到的光控继电器的示意图,它的主要部分是由电源、光电管、电磁继电器等组成.试回答以下几个问题:

(1)图中所示的a端应接入电源的正极还是负极,为什么?
(2)试简要说明光控继电器的工作原理.
113、用频率是
的光照射某金属表面时,所发射的光电子,进入磁感强度等于B的匀强磁场后,运动的轨迹是半径大小不等的圆,最大半径等于R,求这种金属的极限频率是多少?(电子的电量为e,质量为m)
114、如图所示为伦琴射线管的示意图,K为阴极钨丝,发射的电子的初速度为零,A为对阴极(阳极),当AK之间加直流电压U=30kV时,电子被加速打在对阴极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,试求:
(1)电子到达对阴极的速度是多大?
(2)由对阴极发出的伦琴射线的最短波长是多大?
(3)若AK之间的电流为10mA,那么每秒钟从对阴极最多能辐射出多少个伦琴射线光子?(电子电量e=1.6×
C,质量m=0.91×
kg)

115、玻尔在氢原子能级的假说中,给出了电子绕核做匀速圆周运动的轨道半径量子化公式
=
(n=1,2,3…)其中
是电子基态的轨道半径,
是量子数为n的电子轨道半径.请你由库仑定律和牛顿运动定律推导:量子数为n时电子的动能
,环绕周期
=
.式中
分别是电子处于基态时,电子的动能和环绕周期.
116、微观粒子间的碰撞也分为两大类,一类是弹性碰撞,碰撞过程中两粒子的总动能没有变化,另一类是非弹性碰撞,碰撞过程中两粒子的总动能有变化,它引起粒子内部能量的变化.不论哪类碰撞,都遵守动量守恒定律和能量守恒定律.现有一粒子甲,与静止的处于基态的氢原子乙发生碰撞,已知甲的质量是乙的质量的k倍.如图所示是氢原子的能级图.问粒子甲的初动能最少多大,才可能与粒子乙发生非弹性碰撞而使乙从基态跃迁到激发态?

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