大学物理课后习题答案第十六单元

《大学物理课后习题答案第十六单元》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、福建师范大学学生门户整理更多课件题库答案尽在www.fjnumcs.com习题十六16-1将星球看做绝对黑体，利用维恩位移定律测量λ便可求得T．这是测量星球表面温度m的方法之一．设测得：太阳的λ=0.55µm，北极星的λ=0.35µm，天狼星的mmλ=0.29µm，试求这些星球的表面温度．m解：将这些星球看成绝对黑体，则按维恩位移定律：−3λT=b,b=2.897×10m⋅Km−3b2.897×103对太阳：T===5.3×10K1−6λ0.55×10m1−3b2.897×103对北极星：T===8.3×10K2−6λ0.35×

2、10m2−3b2.897×104对天狼星：T===1.0×10K3−6λ0.29×10m316-2用辐射高温计测得炉壁小孔的辐射出射度(总辐射本领)为22.8W·cm-2，求炉内温度．解：炉壁小孔视为绝对黑体，其辐出度−24−2M(T)=22.8W⋅cm=22.8×10W⋅mB按斯特藩-玻尔兹曼定律：4M(T)=σTB41MB(T)22.8×104T=4=()−8σ5.67×1022.81433=()×10=1.42×10K5.67ο16-3从铝中移出一个电子需要4.2eV的能量，今有波长为2000A的光投射到铝表面．试问：(1

3、)由此发射出来的光电子的最大动能是多少?(2)遏止电势差为多大?(3)铝的截止(红限)波长有多大?解：(1)已知逸出功A=4.2eV12据光电效应公式hv=mv+Am2则光电子最大动能：12hcE=mv=hυ−A=−Akmaxm2λ福建师范大学学生门户整理更多课件题库答案尽在www.fjnumcs.com−3486.63×10×3×10−19=−4.2×1.6×10−102000×10−19=3.23×10J=2.0eV12(2)∵eU=E=mvmakmax2−193.23×10∴遏止电势差U==2.0Va−191.6×10c(

4、3)红限频率υ,∴hυ=A,又υ=000λ0−348hc6.63×10×3×10∴截止波长λ==0−19A4.2×1.60×10−7=2.96×10m=0.296µm-716-4在一定条件下，人眼视网膜能够对5个蓝绿光光子(λ=5.0×10m)产生光的感觉．此时视网膜上接收到光的能量为多少?如果每秒钟都能吸收5个这样的光子，则到达眼睛的功率为多大?解：5个兰绿光子的能量hcE=nhυ=nλ−3485×6.63×10×3×10=−75.0×10−18=1.99×10JE−18功率==1.99×10Wtο16-5设太阳照射到地球上光

5、的强度为8J·s-1·m-2，如果平均波长为5000A，则每秒钟落到地面上1m2的光子数量是多少?若人眼瞳孔直径为3mm，每秒钟进入人眼的光子数是多少?hc解：一个光子能量E=hυ=λ21秒钟落到1m地面上的光子数为−788λ8×5×10n===−348Ehc6.63×10×3×1019−1−2=2.01×10s⋅m每秒进入人眼的光子数为福建师范大学学生门户整理更多课件题库答案尽在www.fjnumcs.com2πd192−6N=n=2.01×10×3.14×3×10/4414−1=1.42×10s16-6若一个光子的能量等于一

6、个电子的静能，试求该光子的频率、波长、动量．−31−34解：电子的静止质量m=9.11×10kg,h=6.63×10J⋅S02当hυ=mc时，0则2−3182m0c9.11×10×(3×10)υ==−34h6.63×1020=1.236×10Hzcο−12λ==2.4271×10m=0.02Aυh−22−1p==2.73×10kg⋅m⋅sλ或E=cp2Em0c−318−22−1p===mc=9.11×10×3×10=2.73×10kg⋅m⋅s0cc16-7光电效应和康普顿效应都包含了电子和光子的相互作用，试问这两个过程有什么不同

7、?答：光电效应是指金属中的电子吸收了光子的全部能量而逸出金属表面，是电子处于原子中束缚态时所发生的现象．遵守能量守恒定律．而康普顿效应则是光子与自由电子(或准自由电子)的弹性碰撞，同时遵守能量与动量守恒定律．16-8在康普顿效应的实验中，若散射光波长是入射光波长的1.2倍，则散射光子的能量ε与反冲电子的动能E之比ε/E等于多少?kk22解：由hv+mc=hυ+mc0022E=mc−mc=hυ−hυ=h(υ−υ)k000ε=hυεhυυ∴===5Eh(υ−υ)υ−υk00λυ0已知=1.2由c=λυ∴=1.2λυ0υ1υ11=则=

8、==5υ1.2υ−υ1.2−10.200福建师范大学学生门户整理更多课件题库答案尽在www.fjnumcs.comοπ16-9波长λ=0.708A的X射线在石腊上受到康普顿散射，求在和π方向上所散射的X射02线波长各是多大?π解：在ϕ=方向上：22h2ϕΔλ=λ