物理学王铭光的粒子性习题解答

1、第第 1 页页第第 2 页页一、选择题一、选择题1. 已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子的最大动能是1.2ev，而钠的红限波长是540nm，那么入射光的波长是 (a) 535nm (b) 500nm (c) 435nm (d) 355nm d光电效应问题。利用爱因斯坦方程求解。光电效应问题。利用爱因斯坦方程求解。03483481990 6.63 103 10355nm6.63 103 101.2 1.6 10540 10kkkccheahehhcceh 第第 3 页页一、选择题一、选择题2. 在康普顿散射中，如果设反冲电子的速度为光速的60，则因散射使电子获得的能量是其静止能量的 (a)

2、2倍。 (b) 1.5倍。 (c) 0.5倍。 (d) 0.25倍。d康普顿散射。本题中只要比较两种电子的能量。康普顿散射。本题中只要比较两种电子的能量。22200020015411 4emcmem cmvceee第第 4 页页一、选择题一、选择题3. 光子能量为0.5mev的x射线，入射到某种物质上而发生康普顿散射。若反冲电子的动能为0.1mev，则散射光波长的改变量与入射光波长0之比值为 (a) 0.20 (b) 0.25 (c) 0.30 (d) 0.35b康普顿散射前后的能量、动量均守恒。康普顿散射前后的能量、动量均守恒。本题中用到能量守恒，反冲电子的动能就是入射光子本题中用到能量守恒

3、，反冲电子的动能就是入射光子能量与散射光子能量之差。能量与散射光子能量之差。2200.10.250.50.1ccmcm chhhhhchchh =第第 5 页页一、选择题一、选择题4. 用频率为的单色光照射某种金属时，逸出光电子的最大动能为ek；若改用频率为2的单色光照射此种金属时，则逸出光电子的最大动能为： (a) 2ek (b) 2hek (c) hek (d) h+ek d光电效应的爱因斯坦方程就是能量守恒方程。注意到两光电效应的爱因斯坦方程就是能量守恒方程。注意到两次实验中的同一种金属的逸出功次实验中的同一种金属的逸出功a不变。不变。khea2 kkkheehae第第 6 页页一、选择

4、题一、选择题5. 以一定频率的单色光照射在某种金属上，测出其光电流曲线在图中用实线表示。然后保持光的频率不变，增大照射光的强度，测出其光电流曲线在图中用虚线表示，满足题意的图是 b某种金属的光电效应中的遏制电势与入射光的频率有关，某种金属的光电效应中的遏制电势与入射光的频率有关，而与入射光强无关。饱和光电流与入射光强有关，而且而与入射光强无关。饱和光电流与入射光强有关，而且不同入射光强的曲线形状相同的。选（不同入射光强的曲线形状相同的。选（b）。）。ui(a)oui(b)oui(c)o(d)i(d)o第第 7 页页二、填充题二、填充题1. 光电效应中，当频率为31015hz的单色光照射在逸出功

5、为4.0ev的金属表面时，金属中逸出的光电子的最大速率为 ms-1。(普朗克常量h=6.631034js ，电子质量me=9.11 1031kg ) 直接应用光电效应的爱因斯坦方程计算。直接应用光电效应的爱因斯坦方程计算。1.72 106261.1.72 10 m/s2hmvav第第 8 页页二、填充题二、填充题2. 某光电管阴极对于 = 4910 的入射光, 发射光电子的遏止电压为0.71伏。当入射光的波长为_ 时, 其遏止电压变为1.43伏。( e = 1.601019c, h = 6.631034j.s)3823某种金属的光电效应中的遏制电势与入射光的频率有关。某种金属的光电效应中的遏制

6、电势与入射光的频率有关。100.714910 101.43aeuhahceahcea 3823a第第 9 页页二、填充题二、填充题3. 以波长为=0.207m的紫外光照射金属钯表面产生光电效应，已知钯的红限频率0= 1.211015hz，则其遏止电压 v。(普朗克常量h = 6.631034j.s ，基本电荷 e = 1.601019c)0.99直接用爱因斯坦光电效应方程计算。注意其中遏制电直接用爱因斯坦光电效应方程计算。注意其中遏制电势与初动能的关系，红限频率与逸出功的关系势与初动能的关系，红限频率与逸出功的关系0kaehaeuhh0.0.99ahcuve第第 10 页页二、填充题二、填充题

7、4. 如图所示，一频率为的入射光子与起始静止的自由电子发生碰撞和散射。如果散射光子的频率为 ，反冲电子的动量为p，则在与入射光子平行的方向上的动量守恒定律的分量形式为 。康普顿散射中，系统的动量也康普顿散射中，系统的动量也是守恒的。是守恒的。散射光子e 反冲电子coscoshhpcccoscoshhpcc第第 11 页页二、填充题二、填充题5. 康普顿散射中, 当出射光子与入射光子方向成夹角= _ 时, 光子的频率减少得最多; 当 = _时, 光子的频率保持不变。康普顿效应中的波长该变量：康普顿效应中的波长该变量：因此，当因此，当为 和和0时，满足题目要求时，满足题目要求。0202sin2hm

8、 c第第 12 页页三、计算题三、计算题1. 波长为的单色光照射某种金属m表面发生光电效应，发射的光电子(电量绝对值为e，质量为m)经狭缝s后垂直进入磁感应强度为b的均匀磁场(如图示)，今已测出电子在该磁场中作圆周运动的最大半径为r。求(1) 金属材料的逸出功；(2) 遏止电势差。 besm 222222111222erbe bmrmerbhmaahce rhmmmbvvvv 02222ah caukueeer bm第第 13 页页三、计算题三、计算题2. 如图所示, 某金属m的红限波长0 = 260nm。今用单色紫外线照射该金属, 发现有光电子放出, 其中速度最大的光电子可以匀速直线地穿过相互垂直的均匀电场(场强e=5103vm-1)和均匀磁场(磁感应强度为b=0.005t)区域, 求（1）光电子的最大速度v；（2）单色紫外线的波长。mbe紫外线（1）光电子在电磁场中不受合外力：）光电子在电磁场中不受合外力：6.1.00 10 m/seeeevbvb（2）用光电效应公式计算：）用光电效应公式计算：2202011 22 163 nm .12cchmvahmvhhccmvh即第第 14 页页三、计算题三、计算题3.已知x射线光