135能量量子化(練習題)

一、單項選擇題：

第十三章電磁感應與電磁波初步13.5能量量子化普朗克在1900年將“能量子”引入物理學，開創(chuàng)了物理學的紀元．在以下宏觀概念中，具有“量子化”特征的是( )人的個數(shù)【答案】A

D．物體的長度【解析】依據(jù)普朗克量子化觀點，能量是不連續(xù)的，是一份一份地變化的，屬于“不AA，B、C、D熱像儀監(jiān)測人的體溫，只要被測者從儀器前走過，便可知道他的體溫是多少，關于其中原理，以下說法正確的選項是( )人的體溫會影響四周空氣溫度，儀器通過測量空氣溫度便可知道人的體溫儀器發(fā)出的紅外線遇人反射，反射狀況與被測者的溫度有關強且較短波長的成分強強且較長波長的成分強【答案】C【解析】依據(jù)輻射規(guī)律可知，隨著溫度的上升，各種波長的輻射強度都增加；隨著溫的體溫，C關于對熱輻射的生疏，以下說法中正確的選項是()B．溫度越高，物體輻射的電磁波越強D．常溫下我們看到的物體的顏色就是物體輻射電磁波的顏色【答案】B【解析】一切物體都不停地向外輻射電磁波，且溫度越高，輻射的電磁波越強，對于狀況有關；常溫下看到的物體的顏色是反射光的顏色．對黑體輻射電磁波的波長分布的影響因素是()溫度 B．材料 C．外表狀況D．以上都正確【答案】A【解析】黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關，A種溫度下黑體輻射強度與波長關系的圖中，符合黑體輻射試驗規(guī)律的是( )【答案】A【解析】隨著溫度的上升，黑體輻射的強度與波長的關系：一方面，各種波長的輻射A.以下表達錯誤的選項是( )A．一切物體都在輻射電磁波物體輻射電磁波的狀況只與溫度有關D．黑體能夠完全吸取入射的各種波長的電磁波【答案】B【解析】依據(jù)熱輻射定義知A對；依據(jù)熱輻射和黑體輻射的特點知一般物體輻射電磁波長的分布只與黑體溫度有關，B，CDB一盞燈發(fā)光功率為100W，假設它發(fā)出的光向四周均勻輻射，光的平均波長6.0×10－1m2的面積每秒通過的光子(能量子)數(shù)約(普朗克常量＝6.63×10－34J·s，光速＝3.0×108m/s)( )A．2×1015C．2×1017C

B．2×1016D．2×102310mEE＝

100

；設穿0 0 4π2c Eλ過的光子數(shù)為，則有：nh＝E；解得：＝0 ，代入數(shù)據(jù)，得：＝2×1017個，故λ 0 hcC能量子ε的值為( )c hA．h B.λ λcC.hλ D．以上均不正確【答案】Ac cλ【解析】由波速公式λAJ，可見光的平均波長為0.6μm，普朗克常量＝6.63×10－34Js恰能引起人眼的感覺進入人眼的光子數(shù)至少為( )個C．30【答案】B

B．3D．300【解析】每個光子的能量為E＝h

cE10－18J，0 λE Eλ由E＝nE0

得能引起人眼的感覺，進入人眼的光子數(shù)至少為n＝

E＝hc＝010－18×6×10－7

個≈3B.6.63×10－34×3×108在自然界生態(tài)系統(tǒng)中，蛇與老鼠和其他生物通過養(yǎng)分關系構成食物鏈，在維持生態(tài)37℃，它發(fā)出的最強的熱輻射的波長為λ.依據(jù)熱輻射理論，λ與輻min min射源確實定溫度T的關系近似為Tλ＝2.90×10－3m·K，則老鼠發(fā)出的最強的熱輻射的波長為()A．7.8×10－5mC．1.16×10－4m【答案】B【解析】由Tλmin

minB．9.4×10－6mD．9.7×10－8m＝2.90×10－3m·Kλ＝min2.90×10－3m·K 2.90×10－3T ＝273＋37

m≈9.4×10－6m，B紅外遙感衛(wèi)星通過接收地面物體發(fā)出的紅外輻射來探測地面物體的狀況．地球大氣中的水汽(HO)、二氧化碳(CO2 2的某些波長的電磁波，只有一局部能夠通過大氣層被遙感衛(wèi)星接收．如圖1夠接收到的波長范圍是()A．2.5～3.5μmC．5～7μm【答案】D

B．4～4.5μmD．8～13μm8～13μm；二氧化碳5～13μm.D.二、多項選擇題以下表達正確的選項是A．一切物體都在輻射電磁波D．黑體能夠完全吸取入射的各種波長的電磁波【答案】ACD【解析】依據(jù)熱輻射定義知A對；依據(jù)熱輻射和黑體輻射的特點知一般物體輻射電磁波長的分布只與黑體溫度有關，BCDA、C、D。B．當鐵塊呈現(xiàn)黑色時，說明它的溫度不太高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【答案】BC【解析】由輻射強度隨波長變化關系圖知：隨著溫度的上升各種波長的波的輻射強度B、C熱輻射是指全部物體在肯定的溫度下都要向外輻射電磁波的現(xiàn)象，輻射強度是指垂λ表黑體在不同溫度下A．向外輻射同一波長的電磁波的輻射強度一樣B．輻射強度的極大值隨溫度上升而向短波方向移動C．向外輻射的電磁波的總能量隨溫度上升而減小D．向外輻射的電磁波的波長范圍是一樣的【答案】BD【解析】從圖中可以看出，溫度越高，向外輻射同一波長的電磁波的輻射強度越大，AB的總能量隨溫度上升而增加，故CDB、D。三．非選擇題5%580＝6.63×10－34J·s，c＝3×108m/s)【答案】5.8×1018個c【解析】波長為λ的光子能量為：ε＝hν＝h①ληPηPλ式中，η＝5%是白熾燈的發(fā)光效率．聯(lián)立①②式得：n＝hc≈5.8×1018(個)187.5m＝6.63×10－34J·s，＝3×108m/s)該電臺每秒從天線放射多少個能量子？假設放射的能量子在以天線為球心的同一球面上的分布視為均勻的，求在離天線2.5km2m【答案】(1)9.4×1030個 個4×10－4W【解析】(1)每個能量子的能量hc6.63×10－34×3×108ε＝hν＝λ＝

187.5

J≈1.06×10－27JPt＝≈9.4×1030個(2)設球狀天線每秒接收能量子數(shù)為n個，以電臺放射天