第頁(yè)第四章波粒二象性1量子概念的誕生1下列敘述正確的是().A.一切物體都在輻射電磁波B.一般物體輻射電磁波的情況只與溫度有關(guān)C.黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān)D.黑體能夠吸收各種波長(zhǎng)的電磁波解析:根據(jù)熱輻射的定義,A正確;根據(jù)熱輻射和黑體輻射的特點(diǎn)知,一般物體輻射電磁波的情況除與溫度有關(guān)外,還和材料種類和表面狀況有關(guān),而黑體輻射則只與溫度有關(guān),故B錯(cuò),C、D對(duì).答案:ACD2能正確解釋黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律的是().A.能量的連續(xù)經(jīng)典理論B.普朗克提出的能量量子化理論C.以上兩種理論體系任何一種都能解釋D.牛頓提出的能量微粒說(shuō)解析:根據(jù)黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,隨著溫度的升高,一方面各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加;另一方面,輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng),只能用普朗克提出的能量量子化理論才能得到較滿意的解釋,故B正確.答案:B3對(duì)黑體輻射電磁波的波長(zhǎng)分布的影響因素是().A.溫度B.材料C.表面狀況 D.以上都正確答案:A4已知某單色光的波長(zhǎng)為λ,在真空中光速為c,普朗克常量為h,則電磁波輻射的能量子ε的值為().A.hcλ B.C.chλ D.以上均不正確解析:由光速、波長(zhǎng)的關(guān)系可得出光的頻率ν=cλ,從而ε=hν=hcλ,故A答案:A5單色光從真空射入玻璃時(shí),它的().A.波長(zhǎng)變長(zhǎng),速度變小,光量子能量變小B.波長(zhǎng)變短,速度變大,光量子能量變大C.波長(zhǎng)變長(zhǎng),速度變大,光量子能量不變D.波長(zhǎng)變短,速度變小,光量子能量不變解析:因?yàn)楣獾念l率不變,光量子的能量不變;再根據(jù)折射率n=cv=λλ'可知答案:D6關(guān)于光的傳播,下列說(shuō)法中正確的是().A.各種色光在真空中傳播速度相同,在介質(zhì)中傳播速度不同B.各種色光在真空中頻率不同,同一色光在各種介質(zhì)中頻率相同C.同一色光在各種介質(zhì)中折射率不同,不同色光在同一介質(zhì)中折射率相同D.各種色光在同一介質(zhì)中波長(zhǎng)不同,同一色光在真空中的波長(zhǎng)比在任何介質(zhì)中波長(zhǎng)都長(zhǎng)解析:各種色光在真空中的傳播速度都相同;同一介質(zhì)對(duì)不同色光有不同的折射率;色光頻率不變;同一色光在不同介質(zhì)中的波速不同,在不同介質(zhì)中的波長(zhǎng)不同.答案:ABD7某激光器能發(fā)射波長(zhǎng)為λ的激光,發(fā)射功率為P,c表示光速,h為普朗克常量,則激光器每秒發(fā)射的光量子數(shù)為().A.λPhc B.C.cPλh D.λ解析:每個(gè)光量子的能量ε=hν=hcλ,每秒鐘發(fā)射的總能量為P,則n=P答案:A8對(duì)一束太陽(yáng)光進(jìn)行分析,下列說(shuō)法正確的是().A.太陽(yáng)光是由各種單色光組成的復(fù)合光B.在組成太陽(yáng)光的各單色光中,其能量子最大的光為紅光C.在組成太陽(yáng)光的各單色光中,其能量子最大的光為紫光D.組成太陽(yáng)光的各單色光,其能量子都相同解析:根據(jù)棱鏡散射實(shí)驗(yàn)得:太陽(yáng)光是由各種單色光組成的復(fù)色光,故A正確.根據(jù)能量子的概念得,光的能量與它的頻率有關(guān),而頻率又等于光速除以波長(zhǎng),由于紅光波長(zhǎng)最長(zhǎng),紫光波長(zhǎng)最短,可以得出各單色光中能量最強(qiáng)的為紫光,能量最弱的為紅光,即B、D錯(cuò),C正確.答案:AC9神光Ⅱ裝置是國(guó)際上為數(shù)不多的高功率固體激光系統(tǒng),利用它可獲得能量為2400J、波長(zhǎng)λ=0.35μm的紫外激光.已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s,則該紫外激光所含光子數(shù)為多少?解析:紫外線的波長(zhǎng)已知,由此可求得紫外線能量子的值,再根據(jù)激光發(fā)射的總能量為2400J,即可求得紫外激光所含光子數(shù).紫外激光能量子的值為ε=hcλ=6.63×10-34×3×1080.則該紫外激光所含光子數(shù)n=Eε=24005.68×10答案:4.23×102110太陽(yáng)光垂直射到地面上時(shí),地面上1m2接收的太陽(yáng)光的功率為1.4kW,其中可見(jiàn)光部分約占45%.(1)假設(shè)認(rèn)為可見(jiàn)光的波長(zhǎng)約為0.55μm,日地間距離R=1.5×1011m.普朗克常量h=6.6×10-34J·s,估算太陽(yáng)每秒輻射出的可見(jiàn)光光子數(shù).(2)若已知地球的半徑為6.4×106m,估算地球接收的太陽(yáng)光的總功率.分析:設(shè)想一個(gè)以太陽(yáng)為球心、以日地距離為半徑的大球面積包圍著太陽(yáng).大球面接收的光子數(shù)等于太陽(yáng)輻射的全部光子數(shù),地球背著陽(yáng)光的半個(gè)球面沒(méi)有接收太陽(yáng)光,地球向陽(yáng)的半個(gè)球面面積也不都與太陽(yáng)光垂直.接收太陽(yáng)光輻射且與太陽(yáng)光垂直的有效面積是以地球半徑為半徑的圓面面積.解析:(1)太陽(yáng)向各個(gè)方向輻射能量,實(shí)質(zhì)上是以太陽(yáng)中心為球心的球面向前推進(jìn),在地球所在的球面上,太陽(yáng)每秒輻射出來(lái)的總能量E=4πR2×1.4×103J,每個(gè)可見(jiàn)光的光子能量ε=hν,ν=cλ,ε=hcλ.設(shè)每秒輻射出的可