17光的粒子性习题解答

1、"先的粒子牲一、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p(A) 535nm(B) 500nm(C) 435nm(D) 355nm解光电效应问题。利用爱因斯坦方程求解。hv = Ek + AnhrE+hahe=兄=EH 6.63xlO34x3xlO81.2X1.6X10-19663xl()3x3xlO8540x109=355nm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D (A)2倍。(B)1.5倍。(C)0.5倍。(D) 0.25倍解

2、康普顿散射O本题中只要比较两种电子的能量OEme2m15Eq mQc2 mQv2E-Eo = 1E° 4一、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0.1 MeV,则散射光波长的改变量A2与 入射光波长之比值为B (A) 0.20 I (B) 0.25 I (C) 0.30(D) 0.35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 能量与散射光子能量之差。As-mc2 -mnc2 = hv-hvr = h-h 02 才= H£-2）= AAhc = AA2才2才 2 i丿2（尿M

3、） 0.5-O.r 0-25A2 20.1一*选择题4. 用频率为v的单色光照射某种金属时，逸出光电子的最大动能为 若改用频率为2v的单色光照射此种金属时，则逸出光电子的最 大动能为：D (A) 2Ek (B) 2/zv-Ek (C) hvEk (D，睪 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4不变。hv = Ek-A2hv = E： + A => E； = hv + Ek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

4、(A)(B)(C)(D)鬧 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 不同入射光强的曲线形状相同的。选（B）。二.填充题1.光电效应中，当频率为3xlO15Hz的单色光照射手逸出功为4peV 的金属表面时，金属中逸岀的光电子的最大速率为172 xl()6 £1。(普朗克常量/z=663xl0-34js ,电子质量叫二9.11 xlO-31kg)再 直接应用光电效应的爱因斯坦方程计算O心尹2+心，1.72><10仏二、填充题2.某光电管阴极对于2 = 4910 A的入射光，发射光电子的遏止电压 为0.71伏。当入射

5、光的波长为| 3823 A时,其遏止电压变为1.43 伏。(e = 1.60X 10-19C, h = 6.63X 10-34J.s)某种金属的光电效应中的遏制电势与入射光的频率有关oeUa=hv-Ahe4910x10°-A=> 2 = 3823Ahe143e =A填充题3以波长为九二0207屮11的紫外光照射金属耙表面产生手电普应,已 知耙的红限频率V。二1.21xlO15Hz,则其遏止电压=|0.99| V。（普朗克常量力二6.63X 10-34J.S ,基本电荷幺二1.60X10T9C）解 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

6、关系Ek =hv-A eUa=hv-h= . = 0.99V二.填充题4.如图所示，一频率为v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V ,反冲电子的动量为0则在与射光子平行的方向的动量守恒宗律的分量形式 斗 hv hvf厂 八79_ 三cosffl+ Pcosfc/ _oc c康普顿散射中，系统的动量也是守恒的。hvfcos + FcosO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归 回 时, 光子的频率减少得最多；当&二J5L_时,光子的频率保持不变。康普顿效应中的波长该变量:AA = 2sin2 moc 2因此，当砒兀和0时，满足题目要求

7、。三、计算题1. 波长为九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,质量为加）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）金属材料的逸岀功；（2）遏止电 势差。v2eRBm=>“ =Rmhv = nw2+AA = hv- m2 2CXXXXx xX 一X5xXXX三、计算题三、计算题eR2B2（2）|小才牛2m2. 如图所示,某金属M的红限波长2°二260nmo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二5X lCPV.nri)和均 匀磁场(磁感应强度为B二0.005T)区域，求(1)光电子的最大速 度刃(2)单色紫外线的波长;L(1)光电子在电磁场中不受合外力：FeE = evB => v =l.OOx lO6m/s(2)用光电效应公式计算：加二訓2 + A即气冷加+力才=>he1 27 Cmv + n 2 A)= . = 163 nmB三、计算题3. 已知X射线光子的能量为0.60MeV,若在康普顿散射中散射光 子的波长变化了20%,试求反冲电子的动能。x光子散射后的波长2' = (1