物理學(xué)(王銘)光的粒子性習(xí)題解答

1、第第 1 頁頁第第 2 頁頁一、選擇題一、選擇題1. 已知一單色光照射在鈉表面上，測得光電子的最大動(dòng)能是1.2eV，而鈉的紅限波長是540nm，那么入射光的波長是 (A) 535nm (B) 500nm (C) 435nm (D) 355nm D光電效應(yīng)問題。利用愛因斯坦方程求解。光電效應(yīng)問題。利用愛因斯坦方程求解。03483481990 6.63 103 10355nm6.63 103 101.2 1.6 10540 10kkkcchEAhEhhccEh 第第 3 頁頁一、選擇題一、選擇題2. 在康普頓散射中，如果設(shè)反沖電子的速度為光速的60，則因散射使電子獲得的能量是其靜止能量的 (A)

2、2倍。 (B) 1.5倍。 (C) 0.5倍。 (D) 0.25倍。D康普頓散射。本題中只要比較兩種電子的能量?？灯疹D散射。本題中只要比較兩種電子的能量。22200020015411 4EmcmEm cmvcEEE第第 4 頁頁一、選擇題一、選擇題3. 光子能量為0.5MeV的X射線，入射到某種物質(zhì)上而發(fā)生康普頓散射。若反沖電子的動(dòng)能為0.1MeV，則散射光波長的改變量與入射光波長0之比值為 (A) 0.20 (B) 0.25 (C) 0.30 (D) 0.35B康普頓散射前后的能量、動(dòng)量均守恒。康普頓散射前后的能量、動(dòng)量均守恒。本題中用到能量守恒，反沖電子的動(dòng)能就是入射光子本題中用到能量守恒

3、，反沖電子的動(dòng)能就是入射光子能量與散射光子能量之差。能量與散射光子能量之差。2200.10.250.50.1ccmcm chhhhhchchh =第第 5 頁頁一、選擇題一、選擇題4. 用頻率為的單色光照射某種金屬時(shí)，逸出光電子的最大動(dòng)能為Ek；若改用頻率為2的單色光照射此種金屬時(shí)，則逸出光電子的最大動(dòng)能為： (A) 2Ek (B) 2hEk (C) hEk (D) h+Ek D光電效應(yīng)的愛因斯坦方程就是能量守恒方程。注意到兩光電效應(yīng)的愛因斯坦方程就是能量守恒方程。注意到兩次實(shí)驗(yàn)中的同一種金屬的逸出功次實(shí)驗(yàn)中的同一種金屬的逸出功A不變。不變。khEA2 kkkhEEhAE第第 6 頁頁一、選擇

4、題一、選擇題5. 以一定頻率的單色光照射在某種金屬上，測出其光電流曲線在圖中用實(shí)線表示。然后保持光的頻率不變，增大照射光的強(qiáng)度，測出其光電流曲線在圖中用虛線表示，滿足題意的圖是 B某種金屬的光電效應(yīng)中的遏制電勢與入射光的頻率有關(guān)，某種金屬的光電效應(yīng)中的遏制電勢與入射光的頻率有關(guān)，而與入射光強(qiáng)無關(guān)。飽和光電流與入射光強(qiáng)有關(guān)，而且而與入射光強(qiáng)無關(guān)。飽和光電流與入射光強(qiáng)有關(guān)，而且不同入射光強(qiáng)的曲線形狀相同的。選（不同入射光強(qiáng)的曲線形狀相同的。選（B）。）。UI(A)OUI(B)OUI(C)O(D)I(D)O第第 7 頁頁二、填充題二、填充題1. 光電效應(yīng)中，當(dāng)頻率為31015Hz的單色光照射在逸出功

5、為4.0eV的金屬表面時(shí)，金屬中逸出的光電子的最大速率為 ms-1。(普朗克常量h=6.631034Js ，電子質(zhì)量me=9.11 1031kg ) 直接應(yīng)用光電效應(yīng)的愛因斯坦方程計(jì)算。直接應(yīng)用光電效應(yīng)的愛因斯坦方程計(jì)算。1.72 106261.1.72 10 m/s2hmvAv第第 8 頁頁二、填充題二、填充題2. 某光電管陰極對于 = 4910 的入射光, 發(fā)射光電子的遏止電壓為0.71伏。當(dāng)入射光的波長為_ 時(shí), 其遏止電壓變?yōu)?.43伏。( e = 1.601019C, h = 6.631034J.s)3823某種金屬的光電效應(yīng)中的遏制電勢與入射光的頻率有關(guān)。某種金屬的光電效應(yīng)中的遏制

6、電勢與入射光的頻率有關(guān)。100.714910 101.43aeUhAhceAhceA 3823A第第 9 頁頁二、填充題二、填充題3. 以波長為=0.207m的紫外光照射金屬鈀表面產(chǎn)生光電效應(yīng)，已知鈀的紅限頻率0= 1.211015Hz，則其遏止電壓 V。(普朗克常量h = 6.631034J.s ，基本電荷 e = 1.601019C)0.99直接用愛因斯坦光電效應(yīng)方程計(jì)算。注意其中遏制電直接用愛因斯坦光電效應(yīng)方程計(jì)算。注意其中遏制電勢與初動(dòng)能的關(guān)系，紅限頻率與逸出功的關(guān)系勢與初動(dòng)能的關(guān)系，紅限頻率與逸出功的關(guān)系0kaEhAeUhh0.0.99ahcUVe第第 10 頁頁二、填充題二、填充題

7、4. 如圖所示，一頻率為的入射光子與起始靜止的自由電子發(fā)生碰撞和散射。如果散射光子的頻率為 ，反沖電子的動(dòng)量為p，則在與入射光子平行的方向上的動(dòng)量守恒定律的分量形式為 。康普頓散射中，系統(tǒng)的動(dòng)量也康普頓散射中，系統(tǒng)的動(dòng)量也是守恒的。是守恒的。散射光子e 反沖電子coscoshhPcccoscoshhPcc第第 11 頁頁二、填充題二、填充題5. 康普頓散射中, 當(dāng)出射光子與入射光子方向成夾角= _ 時(shí), 光子的頻率減少得最多; 當(dāng) = _時(shí), 光子的頻率保持不變。康普頓效應(yīng)中的波長該變量：康普頓效應(yīng)中的波長該變量：因此，當(dāng)因此，當(dāng)為 和和0時(shí)，滿足題目要求時(shí)，滿足題目要求。0202sin2hm

8、 c第第 12 頁頁三、計(jì)算題三、計(jì)算題1. 波長為的單色光照射某種金屬M(fèi)表面發(fā)生光電效應(yīng)，發(fā)射的光電子(電量絕對值為e，質(zhì)量為m)經(jīng)狹縫S后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(如圖示)，今已測出電子在該磁場中作圓周運(yùn)動(dòng)的最大半徑為R。求(1) 金屬材料的逸出功；(2) 遏止電勢差。 BesM 222222111222eRBe BmRmeRBhmAAhce RhmmmBvvvv 02222ah cAUKUeeeR Bm第第 13 頁頁三、計(jì)算題三、計(jì)算題2. 如圖所示, 某金屬M(fèi)的紅限波長0 = 260nm。今用單色紫外線照射該金屬, 發(fā)現(xiàn)有光電子放出, 其中速度最大的光電子可以勻速直線地穿過相互垂直的均勻電場(場強(qiáng)E=5103Vm-1)和均勻磁場(磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.005T)區(qū)域, 求（1）光電子的最大速度v；（2）單色紫外線的波長。MBE紫外線（1）光電子在電磁場中不受合外力：）光電子在電磁場中不受合外力：6.1.00 10 m/sEeEevBvB（2）用光電效應(yīng)公式計(jì)算：）用光電效應(yīng)公式計(jì)算：2202011 22 163 nm .12cchmvAhmvhhccmvh即第第 14 頁頁三、計(jì)算題三、計(jì)算題3.已知X射線光