第十七章波粒二象性1能量量子化1．對黑體輻射電磁波的波長分布的影響因素是()A．溫度 B．材料C．表面狀況 D．以上都正確解析：根據(jù)黑體輻射電磁波的波長分布的決定因素知，其只與溫度有關(guān)．答案：A2．普朗克常量是自然界的一個基本常數(shù)，它的數(shù)值是()A．×10－23mol B．×10－3mol·sC．×10－34J·s D．×10－16mol·s解析：普朗克常量是一個定值，由實驗測得它的精確數(shù)值為×10－34J·s，在記憶時關(guān)鍵要注意它的單位．答案：C3．(多選)以下關(guān)于輻射強度與波長的關(guān)系的說法中正確的是()A．物體在某一溫度下只能輻射某一固定波長的電磁波B．當(dāng)鐵塊呈現(xiàn)黑色時，說明它的溫度不太高C．當(dāng)鐵塊的溫度較高時會呈現(xiàn)赤紅色，說明此時輻射的電磁波中該顏色的光強度最強D．早、晚時分太陽呈現(xiàn)紅色，而中午時分呈現(xiàn)白色，說明中午時分太陽溫度最高解析：由輻射強度隨波長變化關(guān)系知：隨著溫度的升高各種波長的波的輻射強度都增加，而熱輻射不是僅輻射一種波長的電磁波．故正確答案為B、C.答案：BC4．(多選)對于帶電微粒的輻射和吸收能量時的特點，以下說法正確的是()A．以某一個最小能量值一份一份地輻射或吸收B．輻射和吸收的能量是某一最小值的整數(shù)倍C．吸收的能量可以是連續(xù)的D．輻射和吸收的能量是量子化的解析：根據(jù)普朗克能量子假說，帶電粒子的能量只能是某一最小能量值ε的整數(shù)倍，能量的輻射、吸收要一份一份地進(jìn)行，故A、B、D正確．答案：ABD5．對應(yīng)于×10－19J的能量子，其電磁輻射的頻率和波長各是多少？它是什么顏色？解析：根據(jù)公式ε＝hν和ν＝eq\f(c,λ)得ν＝eq\f(ε,h)＝eq\f×10－19,×10－34)Hz＝×1014Hz，λ＝eq\f(c,ν)＝eq\f×108,×1014)m＝×10－7m.5．13×1014Hz的頻率屬于黃光的頻率范圍，它是黃光，其波長為×10－7m答案：×1014Hz×10－7m1．(多選)下述說法正確的是()A．微觀粒子的能量變化是跳躍式的B．能量子與電磁波的頻率成正比C．紅光的能量子比綠光大D．電磁波波長越長，其能量子越大答案：AB2．近年來，無線光通信技術(shù)(不需光纖，利用紅外線在空間的定向傳播來傳遞信息的通信手段)在局域網(wǎng)、移動通信等多方面顯示出巨大的應(yīng)用前景．關(guān)于紅外線和光通信，以下說法中正確的是()①光通信就是將文字、數(shù)據(jù)、圖象等信息轉(zhuǎn)換成光信號從一地傳向另一地的過程②光纖通信中的光信號在光纖中傳輸，無線光通信的光信號在空氣中傳輸③紅外線的頻率比可見光的頻率高④紅外光子的能量比可見光子的能量大A．①②B．③④C．①③D．②④解析：無線光通信技術(shù)是光信號在空氣中直接傳輸．光纖通信中的光信號是在光纖中傳輸．不論哪種方式，傳輸?shù)亩际俏淖?，?shù)據(jù)圖象等信息．而紅外線的頻率由電磁波譜可知比可見光的頻率低，由愛因斯坦的光子論可知ε＝hν，紅外光子的能量比可見光的光子的能量小．答案：A3．(多選)對一束太陽光進(jìn)行分析，下列說法正確的是()A．太陽光是由各種單色光組成的復(fù)合光B．組成太陽光的各單色光中，能量最強的光為紅光C．組成太陽光的各單色光中，能量最強的光為紫光D．組成太陽光的各單色光的能量都相同解析：由公式ε＝hν可以知道，光的頻率越大能量越強．組成太陽光的各單色光中，紫光的頻率最大，故其能量最強．答案：AC4．某紅光的波長為×10－7m，解析：根據(jù)公式ν＝eq\f(c,λ)和ε＝hν，可求得能量子的值．ε＝hν＝heq\f(c,λ)＝×10－34×eq\f×108,×10－7)J≈×10－19J.答案：×10－19J5．我們周圍的一切物體都在向外輻射電磁波，這種輻射與物體的溫度有關(guān)，物理學(xué)家通過實驗研究黑體的輻射，得到了如圖所示的輻射強度—波長的關(guān)系圖象，你通過分析該圖得到的正確結(jié)論是：______________________．解析：黑體的輻射是指由理想放射物放射出來的輻射，在特定溫度及特定波長放射最大量的輻射．同時，黑體是可以吸收所有入射輻射的物體，不會反射任何輻射，故黑體是絕對黑色的．由圖象可知，當(dāng)波長變短，頻率增大，而溫度升高時，黑體的輻射增強．答案：溫度升高，黑體的輻射增強，波長變短，頻率增大．6．(多選)某光源放出波長在500～600nm之間的各種光子，若已知該光源的發(fā)光功率為1mW，則它每秒鐘發(fā)射的光子數(shù)可能是()A．×1015 B．×1015C．×1015 D．×1015解析：每秒發(fā)出的光子數(shù)與發(fā)光功率和波長之間的關(guān)系為n＝eq\f(\f(Pt,hc),λ)，故光子數(shù)的范圍在×1015～×1015個之間．答案：BC7．二氧化碳能強烈吸收紅外長波輻射，這種長波輻射的波長范圍約是×10－5～×10－5m，相應(yīng)的頻率范圍是_____________，相應(yīng)的光子能量范圍是_______________________．“溫室效應(yīng)”使大氣全年的平均溫度升高，空氣溫度升高，從微觀上看就是空氣中分子的__________________________________．(已知普朗克常量h＝×10－34J·s，真空中的光速c＝×108m·s解析：本題給出了波長范圍，運用ν＝eq\f(c,λ)公式代入計算，得到頻率范圍為×1013～×1013Hz，再由ε＝hν代入計算得到光子能量范圍為×10－20～×10－20J，溫度在微觀上是反映物質(zhì)分子無規(guī)則熱運動的劇烈程度，因此空氣溫度升