量子概念的诞生第2节光电效应与光的量子说

第四章 波粒二象性第1节量子概念的诞生第2节光电效应与光的量子说下列叙述错误的是(B)一切物体都在辐射电磁波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温度有关D.黑体能够完全吸收入射的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,还与材料种类和表面状态有关,而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,B错误,C正确;由黑体的定义知D正确.能正确解释黑体辐射实验规律的是(B)A.能量的连续经典理论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.3.(2016·武汉校级月考)关于黑体与黑体辐射,下列说法错误的是( A )A.一般物体辐射电磁波的情况与温度无关 ,只与材料的种类及表面情况有关黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射C.带电微粒辐射和吸收的能量 ,只能是某一最小能量值的整数倍D.黑体辐射随着温度的升高 ,各种波长的辐射强度都增加且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动解析:一般物体辐射电磁波的情况与温度有关,与材料的种类及表面情况有关;但黑体辐射电磁波的情况只与温度有关,故A错误;黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波,不反射,故B正确;根据量子化的理论,带电微粒辐射和吸收的能量,只能是某一最小能量值的整数倍,故C正确;根据量子化的理论,黑体辐射随着温度的升高,各种波长的辐射强度都增加且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,故正确.

D黑体辐射电磁波的强度按波长分布的影响因素是(A)A.温度B.材料C.表面状况 D.以上都正确解析:根据黑体辐射电磁波的强度按波长分布的决定因素,得其只与温度有关.红、橙、黄、绿4种单色光中,光子能量最小的是(A)A.红光 B.橙光 C.黄光 D.绿光解析:由ε=hν,因为红光的频率最低,所以红光光子的能量最小 .光电效应中,从同一金属逸出的光电子动能的最大值(A)A.只跟入射光的频率有关只跟入射光的强度有关C.跟入射光的频率和强度都有关D.除跟入射光的频率和强度有关外 ,还和光照时间有关解析:根据光电效应的规律知,光电子的最大初动能只取决于入射光的频率,故选项A正确.7.(多选)一束绿光照射某金属发生了光电效应 ,则下列说法中正确的是(AD)A.若增加绿光的照射强度,则逸出的光电子数增加B.若增加绿光的照射强度,则逸出的光电子最大初动能增加C.若改用紫光照射,则可能不会发生光电效应D.若改用紫光照射,则逸出的光电子的最大初动能增加解析:入射光的频率决定着是否发生光电效应以及发生光电效应时产生的光电子的最大初动能的大小 ;当入射光频率增加后,产生的光电子最大初动能也增加;而照射光的强度增加,会使单位时间内逸出的光电子数增加,紫光频率高于绿光,故逸出的光电子的最大初动能增加,故选项A,D正确.8.下表给出了一些金属材料的逸出功 :材 料 铯 钙 镁 铍 钛逸出功(×10-19J)3.04.35.96.26.6现用波长为400nm的单色光照射上述材料,能产生光电效应的材料最多有(普朗克常量h=6.6×10-34J·s,光速c=3.0×108m/s)(A)A.2种B.3种C.4种D.5种解析:波长为400nm的单色光子的能量=hν=h=4.95×10-19J.由题中表格可看出ε大于铯、钙的逸出功而小于镁、铍、钛的逸出功,所以铯、钙能产生光电效应.选项A正确,B,C,D错误.如图所示是光电管使用原理图,下列说法不正确的是(C)该装置可实现光信号与电信号转变如果灵敏电流计不显示读数,可能是因为入射光频率过低造成的C.如果把电源反接,灵敏电流计示数肯定为零D.如果断开开关S,灵敏电流计示数不一定为零解析:光电管的工作原理就是把光信号转变为电信号,该题图中电源为正向电源,阴极发射出光电子后在电场力作用下将向阳极A移动,如果灵敏电流计不显示示数,说明阴极K未发射光电子,这就说明照射光频率太低,未达到极限频率,如果此图中灵敏电流计显示示数,表明该金属发生了光电效应 ,有光电子射出,这时如果将电源反接,光电子的最大初动能大于光电子从阴极移向阳极克服电场力所做的功时 ,灵敏电流计仍有示数,所以A,B正确,C错误.如果题图中断开开关 S,若原来灵敏电流计示数不为零 ,则此时仍不为零;若原来为零,则现在仍为零,D正确.10.(多选)光电效应的规律中,经典波动理论不能解释的有 ( ABC)入射光的频率大于被照射金属的极限频率时才能产生光电效应光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光频率的增大而增大C.入射光照射到金属上时,光电子的发射几乎是瞬时的 ,一般不超过10-9sD.当入射光频率大于极限频率时 ,光电子数目与入射光强度成正比解析:按经典的光的波动理论,光的能量随光的强度的增大而增大 ,与光的频率无关,从金属中飞出的电子,必须吸收足够的能量后才能从其中飞出,电子有一个能量积蓄的时间,光的强度越强,单位时间内辐射到金属表面的光子数越多,被电子吸收的光子数自然也多,产生的光电子数也多,故不能解释的有A,B,C三项.二氧化碳能强烈吸收红外长波辐射,这种长波辐射的波长范围约是1.4×10-3～1.6×10-3m,相应的频率范围是.相应的光子能量的范围是.(已知普朗克常量h=6.6×10-34J·s,真空中的光速c=3.0×108m/s.结果取两位有效数字)解析:由c=λν得ν=.求得频率范围为 1.9×1011～2.1×1011Hz.又由ε=hν得能量范围为1.3×10-22～1.4×10-22J.答案:1.9×1011～2.1×1011Hz 1.3×10-22～1.4×10-22J神光“Ⅱ”装置是我国规模最大的高功率固体激光系统,利用它可获得能量为2400J、波长λ=0.35μm的紫外激光.已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s,则该紫外激光所含光子数为多少 ?解析:紫外激光光子的能量为ε0=hν=h=5.68×10-19J,则该紫外激光所含光子数n==4.23×1021(个).答案:4.23×1021(个)波长为λ=0.17μm的紫外线照射到金属筒上能使其发射光电子,光电子在磁感应强度为B的匀强磁场中,做最大半径为r的匀速圆周运动,已知r·B=5.6×10-6T·m,光电子质量m=9.1×10-31kg,电荷量e=1.6×10-19C,普朗克常量