4.1量子概念的诞生.docx

1、第四章波粒二象性1量子概念的诞生1下列叙述正确的是().A.一切物体都在辐射电磁波B.一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关D.黑体能够吸收各种波长的电磁波解析:根据热辐射的定义,A正确;根据热辐射和黑体辐射的特点知,一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外,还和材料种类和表面状况有关,而黑体辐射则只与温度有关,故B错,C、D对.答案:ACD2能正确解释黑体辐射实验规律的是().A.能量的连续经典理论B.普朗克提出的能量量子化理论C.以上两种理论体系任何一种都能解释D.牛顿提出的能量微粒说解析:根据黑体辐射的实验规律,随着温度的升高,一方面各种

2、波长的辐射强度都有增加;另一方面,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,只能用普朗克提出的能量量子化理论才能得到较满意的解释,故B正确.答案:B3对黑体辐射电磁波的波长分布的影响因素是().A.温度B.材料C.表面状况D.以上都正确答案:A4已知某单色光的波长为,在真空中光速为c,普朗克常量为h,则电磁波辐射的能量子的值为().A.hcB.hC.chD.以上均不正确来源:1ZXXK解析:由光速、波长的关系可得出光的频率=c,从而=h=hc,故A选项正确.答案:A5单色光从真空射入玻璃时,它的().A.波长变长,速度变小,光量子能量变小来源:1B.波长变短,速度变大,光量子能量变大C.波长变长,

3、速度变大,光量子能量不变D.波长变短,速度变小,光量子能量不变来源:学_科_网Z_X_X_K解析:因为光的频率不变,光量子的能量不变;再根据折射率n=cv=可知,光的速度变小,波长变短.答案:D6关于光的传播,下列说法中正确的是().A.各种色光在真空中传播速度相同,在介质中传播速度不同B.各种色光在真空中频率不同,同一色光在各种介质中频率相同C.同一色光在各种介质中折射率不同,不同色光在同一介质中折射率相同D.各种色光在同一介质中波长不同,同一色光在真空中的波长比在任何介质中波长都长解析:各种色光在真空中的传播速度都相同;同一介质对不同色光有不同的折射率;色光频率不变;同一色光在不同介质中的

4、波速不同,在不同介质中的波长不同.答案:ABD7某激光器能发射波长为的激光,发射功率为P,c表示光速,h为普朗克常量,则激光器每秒发射的光量子数为().A.PhcB.hPcC.cPhD.Phc解析:每个光量子的能量=h=hc,每秒钟发射的总能量为P,则n=P=Phc.答案:A8对一束太阳光进行分析,下列说法正确的是().A.太阳光是由各种单色光组成的复合光B.在组成太阳光的各单色光中,其能量子最大的光为红光C.在组成太阳光的各单色光中,其能量子最大的光为紫光D.组成太阳光的各单色光,其能量子都相同解析:根据棱镜散射实验得:太阳光是由各种单色光组成的复色光,故A正确.根据能量子的概念得,光的能量

5、与它的频率有关,而频率又等于光速除以波长,由于红光波长最长,紫光波长最短,可以得出各单色光中能量最强的为紫光,能量最弱的为红光,即B、D错,C正确.答案:AC9神光装置是国际上为数不多的高功率固体激光系统,利用它可获得能量为2 400 J、波长=0.35 m的紫外激光.已知普朗克常量h=6.6310-34Js,则该紫外激光所含光子数为多少?解析:紫外线的波长已知,由此可求得紫外线能量子的值,再根据激光发射的总能量为2 400 J,即可求得紫外激光所含光子数.来源:学*科*网Z*X*X*K紫外激光能量子的值为=hc=6.6310-3431080.3510-6 J=5.6810-19 J则该紫外激

6、光所含光子数 n=E=2 4005.6810-19=4.231021.答案:4.23102110太阳光垂直射到地面上时,地面上1 m2接收的太阳光的功率为1.4 kW,其中可见光部分约占45%.(1)假设认为可见光的波长约为0.55 m,日地间距离R=1.51011 m.普朗克常量h=6.610-34 Js,估算太阳每秒辐射出的可见光光子数.(2)若已知地球的半径为6.4106 m,估算地球接收的太阳光的总功率.分析:设想一个以太阳为球心、以日地距离为半径的大球面积包围着太阳.大球面接收的光子数等于太阳辐射的全部光子数,地球背着阳光的半个球面没有接收太阳光,地球向阳的半个球面面积也不都与太阳光垂直.接收太阳光辐射且与太阳光垂直的有效面积是以地球半径为半径的圆面面积.解析:(1)太阳向各个方向辐射能量,实质上是以太阳中心为球心的球面向前推进,在地球所在的球面上,太阳每秒辐射出来的总能量E=4R21.4103 J,每个可见光的光子能量=h,=c,=hc.设每秒辐射出的可见光的光子数为n,依题意有nhc=E45%,n=E45%hc=43.14(1.51011)21.410345%0.5510-66.610-343108=4.91044.(2)地球接收太阳光的总功率P地=Pr2=1.43.14(6.4106)2 kW1.81014 kW.答案:见解析来源:1ZXXK