大学物理练习题 光电效应 康普顿效应

康普顿效应及其解释练习1 两块瓷片，在常温下，一片黑色，另一片白色．使它们加热到能够发光的相同温度，这时，哪一块瓷片更明亮？答：吸收能力强的物体，必定辐射能力强．黑色瓷片的吸收能力大大超过白色瓷片；黑色瓷片的辐射能力也超过白色瓷片．在常温下，它们辐射的是红外电磁波，人们的眼睛无法区分．使它加热到能够发出可见光的相同温度时，将看到黑色瓷片更明亮．把一片黑白花纹的瓷片投人炉中，使它们达到发光的温度，就会看到黑纹比白纹更亮．2 .试估计一下人体辐射最强的波长，此辐射在电磁波谱的哪一区域？解：人体正常温度为（273＋37）K ＝310 K ，由维恩位移定律T λm =b 得m T b m μλ35.91035.9310108978.263=⨯=⨯==-- 此辐射在红外线区间．3．某金属在一束绿光照射下产生光电效应．试问，如果（l ）改用更强的绿光照射；（2）改用强度相同的蓝光照射，光电效应有何变化？答人1）根据光子论，用更强的绿光照射在单位时间内会产生更多光电子，因而饱和电流增大，但光电子的最大初动能不会变化，故遏止电压不变；（2）蓝光频率比绿光高，光子能量大，产生的光电子初动能大，因而遏止电压变大（指反向电压的绝对值），但由于光强度 I ＝nh γ.I 不变而γ增大，因此单位时间内照射在单位面积金属上的光子数n 减少，产生的光电子数减少，故饱和光电流下降．4. 光电效应和康普顿效应都包含有电子与光子的相互作用过程．对此，以下几种理解哪些是正确的？（A ）两种效应中电子与光子组成的系统都服从动量守恒定律和能量守恒定律（B ）两种效应都相当于电子与光子的弹性碰撞过程（C ）两种效应都属于电子吸收光子的过程（D ）光电效应是吸收光子的过程，而康普顿效应则相当于光子和电子的弹性碰撞过程 答：选（D ）．5．某金属在一束绿光照射下产生光电效应．试问，如果（l ）改用更强的绿光照射；（2）改用强度相同的蓝光照射，光电效应有何变化？答人1）根据光子论，用更强的绿光照射在单位时间内会产生更多光电子，因而饱和电流增大，但光电子的最大初动能不会变化，故遏止电压不变；（2）蓝光频率比绿光高，光子能量大，产生的光电子初动能大，因而遏止电压变大（指反向电压的绝对值），但由于光强度 I ＝nh γ,I 不变而γ增大，因此单位时间内照射在单位面积金属上的光子数n 减少，产生的光电子数减少，故饱和光电流下降．6．光电效应和康普顿效应在对光的粒子性的认识方面，其意义有何不同？试小结一下两种效应在产生条件、过程机制以及入射光子与电子组成的系统在相互作用过程中遵循的物理规律等方面的异同．答：光电效应的实验结果无法用光的电磁波理论来解释，是爱因斯坦提出光子理论的一个直接的实验基础，它揭示了光子的能量与频率的关系，表明在光子与电子相互作用过程中遵守能量守恒定律．康普顿效应除再一次证实了光的粒子性以及光子与电子作用遵循能量守恒定律外，还验证了光子的动量与光波长的关系，它与电子相互作用过程中遵守动量守恒定律．两种效应都是光子与电子间的相互作用，都满足能量守恒定律．不同之处在于两种效应中入射光子的能量不同．在光电效应中，人射光一般为可见光与紫外光，光子能量约几个eV，与原子外层电子的束缚能相当，光子与电子相互作用时不能忽略原子核对电子的作用，因而不能将电子看成孤立的自由电子，这样光子与电子系统在作用过程中动量不守恒．而在康普顿效应中，入射的一般为X光，光子能量约104－105eV，此时原子外层电子的电离能（小于102eV）及电子脱离金属的逸出功都可忽略，该电子可近似看成孤立的自由电子，在光子与电子作用过程中既满足能量守恒定律，又满足动量守恒定律．。

(黑体辐射、光电效应、康普顿效应、玻尔理论、波粒二象性、波函数、不确定关系)一. 选择题[ D]1. 当照射光的波长从4000 Å变到3000 Å时，对同一金属，在光电效应实验中测得的遏止电压将：(A) 减小0.56 V．(B) 减小0.34 V．(C) 增大0.165 V．(D) 增大1.035 V．［］(普朗克常量h =6.63×10-34 J·s，基本电荷e =1.60×10-19 C)解题要点:)()(1212λλccehvvehUa-=-=∆∴[ C]2. 下面四个图中，哪一个正确反映黑体单色辐出度M Bλ(T)随λ 和T的变化关系，已知T2 > T1．解题要点:斯特藩-玻耳兹曼定律：黑体的辐射出射度M0(T)与黑体温度T的四次方成正比，即.M0 (T)随温度的增高而迅速增加维恩位移律：随着黑体温度的升高，其单色辐出度最大值所对应的波长mλ向短波方向移动。

[ D]3. 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倍．(B) 1.5倍．(C) 0.5倍．(D) 0.25倍．解题要点:(B)因散射使电子获得的能量：202c m mc K -=ε 静止能量：20c m[ C ]4. 根据玻尔的理论，氢原子在n =5轨道上的动量矩与在第一激发态的轨道动量矩之比为(A) 5/4． (B) 5/3．(C) 5/2． (D) 5．解题要点:L = m e v r = n 第一激发态n ＝2[ B ]5. 氢原子光谱的巴耳末线系中谱线最小波长与最大波长之比为 (A) 7/9． (B) 5/9． (C) 4/9． (D) 2/9．解题要点:从较高能级回到n=2的能级的跃迁发出的光形成巴耳末系l h E E h -=νc =λν23max E E ch-=λ2min E E ch-=∞λ[ B ]6. 具有下列哪一能量的光子，能被处在n = 2的能级的氢原子吸收？ (A) 1.51 eV ． (B) 1.89 eV ．(C) 2.16 eV ． (D) 2.40 eV ．解题要点:26.13n eV E n -=l h E E h -=ν=⎪⎭⎫⎝⎛---2226.136.13eV n eV[ D ]7. 将波函数在空间各点的振幅同时增大D 倍，则粒子在空间的分布概率将 (A) 增大D 2倍． (B) 增大2D 倍． (C) 增大D 倍． . (D) 不变．解题要点:注意与各点的概率密度区分开来.二. 填空题1. 康普顿散射中，当散射光子与入射光子方向成夹角φ =___π___时，散射光子的频率小得最多；当φ = ___0___ 时，散射光子的频率与入射光子相同．解题要点:频率小得最多即波长改变量最大2. 氢原子基态的电离能是 __13.6__eV ．电离能为+0.544 eV 的激发态氢原子，其电子处在n =__5__ 的轨道上运动．解题要点:电离能是指电子从基态激发到自由状态所需的能量. ∴氢原子基态的电离能E =1E E -∞=⎪⎭⎫⎝⎛--∞-2216.136.13eV eV E =n E E -∞ 即 +0.544 eV=26.13neV3. 测量星球表面温度的方法之一，是把星球看作绝对黑体而测定其最大单色辐出度的波长λm ，现测得太阳的λm 1 = 0.55 μm ，北极星的λm 2 = 0.35 μm ，则太阳表面温度T 1与北极星表面温度T 2之比T 1:T 2 =___7:11___．解题要点:由维恩位移定律: T m λ=b∴m λ∝T1 即21T T =12m m λλ 4. 令)/(c m h e c =λ(称为电子的康普顿波长，其中e m 为电子静止质量，c 为真空中光速，h 为普朗克常量)．当电子的动能等于它的静止能量时，它的德布罗意波长是λλc ．解题要点:电子的动能：22c m mc e K -=ε 静止能量：2c m e22c m mc e K -=ε＝2c m e221cu m m e -=21⎪⎭⎫ ⎝⎛-===c u u m h m u h p h e λ 5. 若太阳（看成黑体）的半径由R 增为2 R ，温度由T 增为2 T ，则其总辐射功率为原来的__64__倍．解题要点:由斯特藩-玻耳兹曼定律：太阳的总辐射功率:024M R M ⋅=π424T R σπ⋅=6. 波长为0.400μm 的平面光波朝x 轴正向传播．若波长的相对不确定量∆λ / λ =10-6，则光子动量数值的不确定量 ∆p x =___s m kg /1066.133⋅⨯-_ _，而光子坐标的最小不确定量∆x =___0.03m___．解题要点:λh p =λλλλλ∆⋅=∆=∆h h p 2三. 计算题1. 图中所示为在一次光电效应实验中得出的曲线(1) 求证：对不同材料的金属，AB 线的斜率相同．(2) 由图上数据求出普朗克恒量h ．解:(1)由得A h U e a -=ν e A e h U a /-=ν 常量==e h d U d a ν/ ∴对不同金属,曲线的斜率相同 (2)s J eetg h ⋅⨯=⨯--==-3414104.610)0.50.10(00.2θ |14Hz)2. 用波长λ0 =1 Å的光子做康普顿实验． (1) 散射角φ＝90°的康普顿散射波长是多少？ (2) 反冲电子获得的动能有多大？(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ，电子静止质量m e =9.11×10-31 kg)解:(1)λλλ∆+=0m 1010024.1-⨯=(2)根据能量守恒:∴反冲电子获得动能:202c m mc K -=εννh h -=0λλchch-=0)(00λλλλ∆+∆=hceV J 2911066.417=⨯=-3. 实验发现基态氢原子可吸收能量为 12.75 eV 的光子． (1) 试问氢原子吸收该光子后将被激发到哪个能级？(2) 受激发的氢原子向低能级跃迁时，可能发出哪几条谱线？请画出能级图(定性)，并将这些跃迁画在能级图上．解:(1)l h E E h -=ν=⎪⎭⎫⎝⎛---2216.136.13eV n eV =12.75 n=4(2)可以发出41λ、31λ、21λ、43λ、42λ、32λ六条谱线4. 质量为m e 的电子被电势差U 12 = 100 kV 的电场加速，如果考虑相对论效应，试计算其德布罗意波的波长．若不用相对论计算，则相对误差是多少？(电子静止质量m e =9.11×10-31 kg ，普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ，基本电荷e =1.60×10-19 C) n=1n=2n=3n=4解：考虑相对论效应：22c m mc e K -=ε=12eU221cu m m e -=21⎪⎭⎫ ⎝⎛-===c u u m h m u h p h e λ＝)2(21212c m eU eU hc e +＝3.71m 1210-⨯若不用相对论计算：221u m e =12eU u m h p h e =='λ=122eU m he =3.88m 1210-⨯ 相对误差：λλλ-'＝4.6﹪5. 一电子处于原子某能态的时间为10-8 s ，计算该能态的能量的最小不确定量．设电子从上述能态跃迁到基态所对应的光子能量为3.39 eV ，试确定所辐射的光子的波长及此波长的最小不确定量．( h = 6.63×10-34 J ·s )解：根据不确定关系式≥∆E t∆2 ＝5.276J 2710-⨯＝3.297eV 810-⨯ 根据光子能量与波长的关系==νh E λchEc h=λ＝3.67m 710-⨯ 波长的最小不确定量为2EE hc∆=∆λ＝7.13m 1510-⨯ [选做题]1. 动量为p的原子射线垂直通过一个缝宽可以调节的狭缝S ，与狭缝相距D 处有一接收屏C ，如图．试根据不确定关系式求狭缝宽度a 等于多大时接收屏上的痕迹宽度可达到最小．解：由不确定关系式 2≥∆∆y p y而 a y =∆，θsin p p y =∆ 则有 pa2sin ≥θ 由图可知，屏上痕迹宽带不小于 paD a D a y+=+=θsin 2 由0=da dy可得 pD a= 且这时 022>dayd 所以狭缝的宽度调到p D a =时屏上痕迹的宽度达到最小。

15. 量子物理班级 学号 姓名 成绩一、选择题1.黑体辐射、光电效应及康普顿效应皆突出表明了光的(A)波动性； (B)粒子性； (C)单色性； (D)偏振性。

（ B ）解：黑体辐射、光电效应及康普顿效应皆突出表明了光的粒子性。

2.已知某金属中电子逸出功为eV 0，当用一种单色光照射该金属表面时，可产生光电效应。

则该光的波长应满足：(A))/(0eV hc λ≤； (B) )/(0eV hc λ≥； (C))/(0hc eV λ≤； (D) )/(0hc eV λ≥。

（ A ）解：某金属中电子逸出功 0000000eV c ch W h eV h eV ννλλ==⇒==⇒= 产生光电效应的条件是 000ch eV ννλλ≥⇒≤= 3.康普顿效应说明在光和微观粒子的相互作用过程中，以下定律严格适用(A)动量守恒、动能守恒； (B)牛顿定律、动能定律；(C)动能守恒、机械能守恒； (D)动量守恒、能量守恒。

（ D ）解：康普顿效应说明在光和微观粒子的相互作用过程中，动量守恒、能量守恒严格适用。

4.某可见光波长为550.0nm ，若电子的德布罗依波长为该值时，其非相对论动能为：(A)5.00×10-6eV; (B)7.98×10-25eV; (C)1.28×10-4eV; (D)6.63×10-5eV 。

（ A ） 解：根据h p h pλλ=⇒=，c <<v 时， 234102631192(/)(6.6310/550010) 5.0010eV 2229.110 1.610k p h E m m λ-----⨯⨯====⨯⨯⨯⨯⨯ 5.已知光子的波长nm 0.300=λ，测量此波长的不确定量nm 100.32-⨯=∆λ，则该光子的位置不确定量为：(A) nm 0.300； (B) nm 100.329-⨯； (C) m 1031-⨯； (D) m 38.0。

第十八章早期量子论第一节量子假说光电效应康普顿效应一、选择题1.关于光电效应有下列说法：(1)任何波长的可见光照射到任何金属表面都能产生光电效应；(2)若入射光的频率均大于一给定金属的红限，则该金属分别受到不同频率的光照射时，释出的光电子的最大初动能也不同；(3)若入射光的频率均大于一给定金属的红限，则该金属分别受到不同频率、强度相等的光照射时，单位时间释出的光电子数一定相等；(4)若入射光的频率均大于一给定金属的红限，则当入射光频率不变而强度增大一倍时，该金属的饱和光电流也增大一倍．其中正确的是 DA 1 , 2 , 3 ;B 2 , 3 , 4 ;C 2 , 3 ;D 2 , 4 ．分析：发生光电效应的前提是入射光频率v必须大于该金属的红线频率ν0；光电效应遵守能量守恒hν hν0 eU0hν hν0 E k爱因斯坦认为入射光的光子数决定了入射光的强度，光电效应发生形成的饱和电流取决于光电子数。

再次分析第四个选项：i 、光强的定义：单位时间内垂直达到（通过）单位面积的能量。

光强一定时，单位时间内到达金属板K单位面积上光的能量一定，假设金属板K的面积为1m2。

根据Einstain光强的定义：I Nhv，对于一定频率v的光，当光强I一定时，单位时间内到达金属板K单位面积上光子的个数N一定，对应着产生N个光电子，N个光电子带有的电量Q Ne库伦，流过电流表的电流i Ne库伦1秒 Ne。

由于单位时间内到达金属板K单位面积上光子的个数N一定，所以，光电流i一定，i N，N达到最大，i达到最大，为饱和电流值。

所以，光电流的最大值只是由光子的个数N决定。

ii 、入射光的频率v一定，光的强度增大一倍，表示单位时间内到达金属板K单位面积上光子的个数N增大一倍，所以，饱和光电流也增大一倍。

2.用频率为 1的单色光照射某一种金属时，测得光电子的最大动能为E K1；用频率为 2的单色光照射另一种金属时，测得光电子的最大动能为E K2．如果E K1 E K2，那么DA 1一定大于 2;B 1一定小于 2;C 1一定等于 2;D 1可能大于也可能小于 2.分析：hν2 hν0,2 E k2,hν1 hν0,1 E k1E K1 E K2,hν0,2、hν0,1不知哪个大、哪个小，所以，无法判断3.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E K；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： DA 2E K;B 2h E K；C h E K；D hE K．分析：hν hν0 E k,2hν hν0 E k2hν hν0 E k4.单色光照射到金属表面产生了光电效应，若此金属的逸出电势是U0（使电子从金属需做功eU0），则此单色光的波长λ必须满足 AA λ hc/ eU0 ;B λ hc/ eU0 ;C λ eU0/hc;D λ eU0/hc分析：hν hν0 E khν eU0 E k,E k 0hν eU0,c λν,cλνh c λ eU0,λ hceU05.用强度为I，波长为 的X射线(伦琴射线)分别照射锂(Z 3)和铁(Z 26)．若在同一散射角下测得康普顿散射的X射线波长分别为 Li和 Fe Li, Fe ，它们对应的强度分别为I Li和I Fe，则A Li Fe,I Li I Fe；B Li Fe,I Li I Fe；C Li Fe,I Li I Fe；D Li Fe,I Li I Fe.分析：康普顿散射后波长增量0 h mc 1 cos波长增长量 随散射角 的增大而增大，与散射物质种类无关；康普顿散射强度I随散射物质质子数量的增加而减少，即产生波长为 0的光子的个数N随散射物质质子数量的增加而减少，当波长 一定时，I Nhv，N减少，I减少。

1.（2011·上海高考）用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是（）A.改用频率更小的紫外线照射B.改用X射线照射C.改用强度更大的原紫外线照射D.延长原紫外线的照射时间2.（2010·四川理综）用波长为2.0×10-7 m的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是4.7×10-19 J.由此可见，钨的极限频率是（普朗克常量h=6.63×10-34 J·s，光速c=3.0×108 m/s，结果取两位有效数字）（）A.5.5×1034 HzB.7.9×1014 HzC.9.8×1014 HzD.1.2×1015 Hz3.(2008·江苏高考)如图所示实验中，深入地揭示了光的粒子性一面的有(A)X射线被石墨散(B)锌板被紫外线照射时有电射后部分波长增大子逸出但被可见光照射时没有电子逸出(C)轰击金箔的α粒子中有(D)氢原子发射的光经三少数运动方向发生较大偏转棱镜分光后，呈现线状光谱4.光电效应实验的装置如图所示，则下面说法中正确的是（）A.用紫外光照射锌板，验电器指针会发生偏转B.用绿色光照射锌板，验电器指针会发生偏转C.锌板带的是负电荷D.使验电器指针发生偏转的是正电荷5.下列有关光的波粒二象性的说法中，正确的是（）A.有的光是波，有的光是粒子B.光子与电子是同样的一种粒子C.光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著D.大量光子的行为往往显示出粒子性6.下列说法中正确的是（）A.光的干涉和衍射现象说明光具有波动性B.光的频率越大，波长越长C.光的波长越长，光子的能量越大D.光在真空中传播速度为3.0×108 m/s【解析】干涉和衍射现象是波的特性，光具有波动性，A对.光的频率越大，波长越短，光子能量越大，故B、C错.光在真空中的速度为3.0×108 m/s，故D对.【答案】A、D7.以下说法正确的是（）A.物体都具有波动性B.抖动细绳一端，绳上的波就是物质波C.通常情况下，质子比电子的波长长D.核外电子绕核运动时，有确定的轨道8.经150 V电压加速的电子束，沿同一方向射出，穿过铝箔后射到其后的屏上，则（）A.所有电子的运动轨迹均相同B.所有电子到达屏上的位置坐标均相同C.电子到达屏上的位置坐标可用牛顿运动定律确定D.电子到达屏上的位置受波动规律支配，无法用确定的坐标来描述它的位置。

光电效应练习题(含详解)题目1一束波长为400 nm的光照射到金属表面，下列说法中正确的是：A. 金属中的自由电子所受的引力将电子束反射回光源B. 电子从金属中逸出所需的能量与光束的频率无关C. 光电效应是指金属在光照射下产生的电磁波D. 光电效应的实验证明了光是由微粒组成的正确答案：B解析：根据光电效应的基本原理，光照射到金属表面时，能量传递给金属中的电子，使其逸出金属，形成光电流。

根据爱因斯坦的光电效应理论，逸出金属所需的最小能量与光的频率有关，而与光的强度无关。

因此，选项B是正确的。

题目2以下哪一项是光电效应的应用之一？A. 太阳能电池B. 望远镜C. 激光器D. X射线机正确答案：A解析：太阳能电池是利用光电效应将光能转化为电能的装置，因此是光电效应的一种应用。

选项B的望远镜和选项C的激光器并没有直接与光电效应相关，而选项D的X射线机是利用X射线的特性进行成像和诊断的，与光电效应不同。

题目3下列哪个物理学家对光电效应做出了重要贡献？A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 麦克斯韦D. 狄布罗意正确答案：B解析：爱因斯坦是对光电效应做出了重要贡献的物理学家。

他提出了能量子概念，并根据实验观测结果提出了光电效应的理论解释，被称为光电效应的创立者。

选项A的牛顿是光的色散等问题的研究者，与光电效应不直接相关；选项C的麦克斯韦是电磁学方程的发现者，与光电效应不直接相关；选项D的狄布罗意是波粒二象性理论的提出者，对光电效应的研究没有直接的贡献。

题目4光电效应中，光子的能量与下列哪个物理量成正比？A. 光的波长B. 光的频率C. 光的强度D. 光的速度正确答案：B解析：根据光电效应的基本原理，光子的能量与光的频率成正比，与光的波长无关。

光的频率越大，光子的能量越大，逸出金属所需的能量也越大。

因此，选项B是正确的。

4.2 光电效应一、选择题1．关于光电效应，下列说法正确的是（）A．极限频率越大的金属材料逸出功越大B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C．从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多2．关于康普顿效应，下列说法正确的是（）A．康普顿效应证明光具有波动性B．康普顿效应可用经典电磁理论进行解释C．康普顿在研究石墨对X射线的散射时发现，在散射的X射线中，有些波长变长了D．康普顿在研究石墨对X射线的散射时发现，在散射的X射线中，有些波长变短了3．两束能量相同的色光，都垂直地照射到物体表面，第一束光在某段时间内打在物体上的光子数与第二束光在相同时间内打在物体表面上的光子数之比为4∶5，则这两束光的光子能量和波长之比为() A．4∶54∶5B．5∶45∶4C．5∶44∶5D．4∶55∶44．甲、乙两种单色光照射同一金属做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示。

已知普朗克常量为h，被照射金属的极限频率为ν，遏止电压为U c，电子的电荷量为e，则下列说法正确的是（）A．甲光的频率大于乙光的频率B．甲光的强度等于乙光的强度C．甲光照射时产生的光电子初动能均为ceUD．乙光的频率为c eU hν+5．用如图所示的装置研究光电效应现象。

所用光子能量为2.5eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，电流表G的示数不为零；移动变阻器的触点c，发现当电压表的示数大于或等于0.7V时，电流表示数为0，则下列说法错误的是（）A．光电管阴极的逸出功为1.8eVB．电键S断开后，有电流流过电流表GC．光电子的最大初动能为0.7eVD．改用能量为1.5eV的光子照射，电流表G也有电流，但电流较小6．A 、B 两种光子的频率分别为v 、2v ，照射同一光电管所产生的光电子最大初动能之比为1：3。

普朗克常量用h 表示，下列说法正确的是（ ） A ．该光电管内金属的逸出功为0.6hv B ．A 、B 两种光子的动量之比为2：1 C ．A 、B 两种光子对应的截止电压之比为1：2D ．用A 、B 两种光做双缝干涉实验，在相同条件下相邻亮条纹间距之比为2：17．一百年前，爱因斯坦由于发现了光电效应的规律而获得诺贝尔物理学奖。

光电效应练习题光电效应是指当光照射到金属表面时，光子的能量足以将金属中的电子击出并形成电流的现象。

该现象在物理学中具有重要的意义，并在实际应用中得到广泛的应用。

为了更好地理解和掌握光电效应的相关知识，下面将提供一些光电效应的练习题，以供大家练习和检验自己的学习成果。

练习题一：1. 光电效应的基本原理是什么？请用简洁明了的语言进行解释。

2. 光电效应的关键参数有哪些？请简要列举并解释其作用。

3. 当紫外线照射到金属表面时，光电效应是否发生？为什么？4. 当红光照射到金属表面时，光电效应是否发生？为什么？练习题二：1. 如果用砷化铟（InAs）代替锗（Ge）作为光电效应器件的材料，会有什么效果？请解释原因。

2. 在光电效应中，光的频率和光电流之间是否存在一定的关系？如果存在，请说明关系，并给出支持你观点的理由。

3. 请简要解释光电效应对于太阳能电池的重要性，并提出你认为的再利用光电效应的方式。

4. 为什么光电效应实验中可以使用钠光源？请简要解释原因。

练习题三：1. 为了增加光电效应的产生，应该如何选择光强？请解释你的答案。

2. 光电效应是否会受到温度的影响？为什么？3. 提出你认为的改善光电效应的方法，并解释你的观点。

4. 为什么使用反射镜可以增加光电效应的产生？请简要解释原因。

练习题四：1. 请简要说明光电效应和康普顿效应之间的区别与联系。

2. 光电效应中的动能定理是什么？请用公式进行表述。

3. 光电效应的实验中，为什么需要使用防止光线散射的措施？请简要解释原因。

4. 光电效应的实验装置中，如何测量光电电流和光电电压？请提供你的方案。

以上是关于光电效应的一些练习题，希望能帮助大家加深对光电效应的理解和掌握。

在解答问题的过程中，可以借助书籍、互联网等资源进行查找和学习，以提高对光电效应的知识储备。

祝大家顺利完成练习，并取得优异的成绩！。

大学物理学（简明版）-副本学习通课后章节答案期末考试题库2023年1.光电效应和康普顿效应都是光子和物质原子中的电子相互作用过程，对此，在下面几种理解中，正确的是参考答案:光电效应是吸收光子的过程,而康普顿效应则相当于电子与光子的弹性碰撞过程2.某一波长的X光经物质散射后，其散射光中包含波长_________和波长___________的两种成分，其中______________的散射成分称为康普顿散射.参考答案:不变###变长###波长变长3.氢原子的部分能级跃迁示意如图。

在这些能级跃迁中，(1) 从n =______的能级跃迁到n =_____的能级时所发射的光子的波长最短；(2) 从n =______的能级跃迁到n =______的能级时所发射的光子的频率最小。

参考答案:4###1###4###34..已知氢原子从基态激发到某一定态所需能量为10.19 eV，当氢原子从能量为－0.85 eV的状态跃迁到上述定态时，所发射的光子的能量为参考答案:2.56 eV5.关于不确定关系，有以下几种理解： (1) 粒子的动量不可能确定． (2) 粒子的坐标不可能确定． (3) 粒子的动量和坐标不可能同时准确地确定． (4) 不确定关系不仅适用于电子和光子，也适用于其它粒子．其中正确的是参考答案:(3)，(4)6.用X射线照射物质时，可以观察到康普顿效应，即在偏离入射光的各个方向上观察到散射光，这种散射光中参考答案:既有与入射光波长相同的成分，也有波长变长的成分，波长的变化只与散射方向有关，与散射物质无关7.由氢原子理论知，当大量氢原子处于n =3的激发态时，原子跃迁将发出参考答案:三种波长的光8.原子中电子的主量子数n =2，它可能具有的状态数最多为______个参考答案:8。

⼤学物理⼆习题库1第15章量⼦物理⼀、选择题1. 关于普朗克量⼦假说，下列表述正确的是 [ ] (A) 空腔振⼦的能量是⾮量⼦化的(B) 振⼦发射或吸收能量是量⼦化的 (C) 辐射的能量等于振⼦的能量 (D) 各振⼦具有相同的能量 2. 关于光电效应, 下列说法中正确的是[ ] (A) 任何波长的可见光照射到任何⾦属表⾯都能产⽣光电效应(B) 对同⼀⾦属如有光电⼦产⽣, 则⼊射光的频率不同光电⼦的初动能不同 (C) 对同⼀⾦属由于⼊射光的波长不同, 则单位体积内产⽣的光电⼦数⽬不同 (D) 对同⼀⾦属若⼊射光的频率不变⽽强度增加⼀倍, 则饱和光电流减少⼀半 3. 当⼀束光照射某⾦属时，未出现光电效应.欲使该使⾦属产⽣光电效应, 则应 [ ] (A) 尽可能增⼤⼊射光强度(B) 尽可能延长照射时间 (C) 选⽤波长更短的⼊射光(D) 选⽤频率更⼩的⼊射光 4. ⽤相同的两束紫光分别照射到两种不同的⾦属表⾯上时, 产⽣光电效应, 则 [ ] (A) 这两束光⼦的能量不相同(B) 逸出电⼦的初动能不相同 (C) 在单位时间内逸出的电⼦数相同(D) 遏⽌电压相同5. 在光电效应中, 光电⼦的最⼤初动能与⼊射光的 [ ] (A) 频率成反⽐关系(B) 强度成反⽐关系 (C) 频率成线性关系 (D) 强度成线性关系6. 某⾦属⽤绿光照射时有光电⼦逸出; 若改⽤强度相同的紫光照射, 则逸出的光电⼦的数量[ ] (A) 增多，最⼤初动能减⼩(B) 减少，最⼤初动能增⼤ (C) 增多，最⼤初动能不变(D) 不变，最⼤初动能增⼤7. 钾⾦属表⾯被蓝光照射时有光电⼦逸出, 若增⼤蓝光光强, 则 [ ] (A) 单位时间内逸出的光电⼦数增加(B) 逸出的光电⼦动能增⼤ (C) 光电效应的红限频率增⾼(D) 发射光电⼦所需的时间增长8. 在光电效应实验中, 如果保持⼊射光的频率不变(超过红限)⽽增加光强, 则随之增加的是[ ] (A) 遏⽌电势差(B) 饱和光电流 (C) 光电⼦的最⼤初动能(D) 光电⼦的能量T15-1-5图9. 当单⾊光照射到⾦属表⾯产⽣光电效应时, 已知此⾦属的逸出电势为U 0, 则这种单⾊光的波长λ⾄少应为 [ ] (A) 0eU hc ≤λ (B) 0eU hc ≥λ (C) hceU 0≤λ(D) hceU 0≥λ10. 在光电效应实验中, 如果保持⼊射光的强度不变⽽增⼤⼊射光的频率, 则不可能增加的是[ ] (A) 遏⽌电压 (B) 饱和光电流(C) 光电⼦的最⼤初动能 (D) 光⼦的能量 11. 光电效应中的红限频率依赖于[ ] (A) ⼊射光的强度(B) ⼊射光的频率 (C) ⼊射光的颜⾊(D) ⾦属的逸出功12. ⽤波长为200nm 的紫外光照射⾦属表⾯时, 光电⼦的最⼤能量为1.0 eV .如果改⽤100nm 紫外光照射时, 光电⼦最⼤动能约为 [ ] (A) 0.5 eV (B) 2 eV (C) 4 eV (D) 以上均⾮ 13. 以下⼀些材料的功函数(逸出功)为: 铍 --- 3.9 eV , 钯 --- 5.0 eV , 钨 --- 4.5 eV , 铯 --- 1.9 eV现要制造能在可见光(频率范围为3.9?1014~ 7.5?1014 Hz)下⼯作的光电管, 在这些材料中应选[ ] (A) 钨(B) 钯(C) 铯 (D) 铍14. 以光电⼦的最⼤初动能221mv E =为纵坐标, ⼊射光⼦的频率ν为横坐标, 可测得E 、ν的关系是⼀直线.该直线的斜率以及该直线与横轴的截距分别是 [ ] (A) 红限频率ν 0和遏⽌电压U 0(B) 普朗克常数h 与红限频率ν0 (C) 普朗克常数h 与遏⽌电压U 0(D) 斜率⽆意义, 截距是红限频率ν015. ⽤频率为ν的单⾊光照射某种⾦属时, 逸出光电⼦的最⼤动能为E k ; 若改⽤频率为2ν的单⾊光照射此种⾦属时, 则逸出光电⼦的最⼤动能为: [ ] (A) 2E k(B) 2h ν - E k(C) h ν - E k(D) h ν + E k16. 关于光电效应，下列说法中唯⼀正确的是[ ] (A) ⾦属的逸出功越⼤, 产⽣光电⼦所需的时间越长 (B) ⾦属的逸出功越⼤, 光电效应的红限频率越⾼ (C) ⼊射光强度越⼤, 光电⼦的初动能越⼤ (D) ⼊射光强度越⼤, 遏⽌电压越⾼T 15-1-14图17. ⽤频率为ν1的单⾊光照射某⾦属时, 所获得的饱和光电流较⽤频率为ν2的单⾊光照射时所获得的饱和光电流⼤, 则ν1、ν2的数量关系是 [ ] (A) ν1＞ν2(B) ν1 = ν2 (C) ν1＜ν2(D) 难以判别的18. 当加在光电管两极的电压⾜够⾼时, 光电流会达到⼀个稳定值, 这个稳定值叫饱和电流.要使饱和电流增⼤, 需增⼤照射光的 [ ] (A) 波长(B) 强度(C) 频率(D) 照射时间19. ⽤强度为I 、波长为λ的X 射线(伦琴射线)分别照射Li(Z = 3)和Fe ( Z = 26). 若在同⼀散射⾓下测得康普顿散射的X 射线波长分别为λ Li 和λ Fe ( λ Li 、λ Fe ＞λ), 它们对应的强度分别为I Li 和I Fe ，则有关系 [ ] (A) λ Li > λ Fe , I Li < I Fe(B) λ Li = λ Fe , I Li = I Fe (C) λ Li = λ Fe , I Li > I Fe(D) λ Li < λ Fe , I Li > I Fe20. 在以下过程中, 可能观察到康普顿效应的过程是 [ ] (A) 电⼦穿过原⼦核(B) X 射线射⼊⽯墨 (C) 电⼦在介质中⾼速飞⾏(D) α粒⼦射⼊⾦属中21. 为了观察康普顿效应, ⼊射光可⽤[ ] (A) 可见光 (B) 红外光 (C) X 射线 (D) 宇宙射线22. 根据光⼦理论νh E =, λhp =.则光的速度为 [ ] (A)Ep (B)pE(C) Ep(D)22pE23. 在康普顿散射中, 若散射光⼦与原来⼊射光⼦⽅向成θ⾓, 当θ等于什么时, 散射光⼦的频率减少最多? [ ] (A) 0=θ(B) 2π=θ (C) π=θ (D) 4π=θ24. 康普顿散射实验中, 在与⼊射⽅向成120? ⾓的⽅向上散射光⼦的波长λ'与⼊射光波长之差为其中cm h e c =λ[ ] (A) Cλ5.1(B) C λ5.0(C) C λ5.1- (D) C λ0.225. 某⾦属产⽣光电效应的红限波长为λ0.今以波长为λ (λ＜λ0)的单⾊光照射该⾦属, ⾦属释放出的电⼦(质量为m e )的动量⼤⼩为 [ ] (A)200m hc e ()λλλλ+ (B)200m hc e ()λλλλ-(C)20m hce λ(D) h / λU (A)U(B)U(C)U(D)26. ⽤X射线照射物质时，可以观察到康普顿效应，即在偏离⼊射光的各个⽅向上观察到散射光，这种散射光中[ ] (A) 只包含有与⼊射光波长相同的成分(B) 既有与⼊射光波长相同的成份，也有波长变长的成分，且波长的变化量只与散射光的⽅向有关，与散射物质⽆关(C) 既有与⼊射光波长相同的成分，也有波长变长的成分和波长变短的成分，波长的变化量既与散射⽅向有关，也与散射物质有关(D) 只包含着波长变化的成分,其波长的变化量只与散射物质有关,与散射⽅向⽆关27. 光电效应和康普顿散射都包含有电⼦与光⼦的相互作⽤, 下⾯表述中正确的是[ ] (A) 相互作⽤都是电⼦与光⼦的弹性碰撞(B) 前者是完全⾮弹性碰撞, 后者是弹性碰撞(C) 两者都是完全⾮弹性碰撞(D) 前者是弹性碰撞⽽后者是完全⾮弹性碰撞28. 光⼦与⾃由电⼦发⽣相互作⽤, 可能产⽣的结果是[ ] (A) 光电效应和康普顿效应均不可能发⽣(B) 电⼦可以完全吸收光⼦的能量成为光电⼦逸出, 因⽽未违反能量守恒定律(C) 电⼦不可能完全吸收光⼦的能量, ⽽是与光⼦弹性碰撞, 引起康普顿散射(D) 根椐两者碰撞夹⾓来决定是否完全吸收光⼦能量, 光电效应和康普顿效应均可能发⽣29. 光电效应和康普顿效应都包含电⼦与光⼦的相互作⽤，对此，在以下⼏种理解中，正确的是[ ] (A) 两种效应中电⼦与光⼦组成的系统都服从动量守恒和能量守恒定律(B) 两种效应都相当于电⼦与光⼦的弹性碰撞过程(C) 两种效应都属于电⼦吸收光⼦的过程(D) 光电效应是吸收光⼦的过程，⽽康普顿效应则是光⼦和电⼦的弹性碰撞过程30. 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[ ]31. 氢原⼦赖曼系的极限波长接近于[已知波数1112λ=-R n()，R ≈1.097?107 m -1][ ] (A) 45.6 nm(B) 91.2 nm(C) 121.6 nm(D) 364.6 nm32. 氢原⼦光谱的赖曼系位于 [ ] (A) 远红外区(B) 红外区(C) 可见光区(D) 紫外区33. 氢原⼦分离光谱的最短波长为(分母数字的单位为eV) [ ] (A)2.10hc (B)6.13hc (C)2.27hc (D)4.3hc34. 根据玻尔氢原⼦理论，当⼤量氢原⼦处于n = 3的激发态时，原⼦跃迁将发出 [ ] (A) ⼀种波长的光(B) 两种波长的光 (C) 三种波长的光(D) 各种波长的光35. 设氢原⼦被激发后电⼦处在第四轨道(n = 4)上运动.则观测时间内最多能看到谱线的条数为[ ] (A) 2条 (B) 4条 (C) 6条 (D) 8条36. 下列哪⼀能量的光⼦能被处在n =2的能级的氢原⼦吸收? [ ] (A) 1.50 eV(B) 1.89 eV(C) 2.16 eV(D) 2.41 eV37. 在氢原⼦中, 电⼦从n = 2的轨道上电离时所需的最⼩能量是 [ ] (A) 3.4 eV(B) 13.6 eV(C) 10.2 eV(D) 6.8 eV38. 在氢原⼦中, 随着主量⼦数n 的增加, 电⼦的轨道半径将 [ ] (A) 等间距增⼤(B) 变⼩ (C) 不变(D)⾮等间距增⼤39. 按照玻尔理论, 电⼦绕核做圆周运动时，电⼦轨道⾓动量的可能值为 [ ] (A) nh(B)π2nh(C) nh π2(D) 任意值40. 根据玻尔理论, 氢原⼦系统的总能量就是 [ ] (A) 原⼦系统的静电势能之总和(B) 电⼦运动动能之总和(C) 电⼦的静电势能与运动动能之总和(D) 原⼦系统的静电势能与电⼦运动动能之总和41. 原⼦从能量为E m 的状态跃迁到能量为E n 的状态时, 发出的光⼦的能量为[ ] (A) hE E n m - (B) 22mE nE mn - (C) n m E E +(D) n m E E -T 15-1-41图mE nE42. 按照玻尔氢原⼦理论，下列说法中唯⼀错误的说法是[ ] (A) 氢原⼦的总能量为负, 说明电⼦被原⼦核所束缚(B) 当电⼦绕核作加速运动时,不会向外辐射电磁能量(C) 氢原⼦系统的总能量就是氢原⼦系统的静电势能之总和(D) 氢原⼦系统的静电势能为负是因为电势能参考点选在了⽆穷远处43. 玻尔的“定态”指的是[ ] (A) 相互之间不能发⽣跃迁的状态(B) 具有唯⼀能量值的状态(C) 在任何情况下都随时间变化的状态(D) ⼀系列不连续的、具有确定能量值的稳定状态44. 实物物质的波动性表现在⼀个衍射实验中, 最早的实验名称叫[ ] (A) 戴维逊－⾰末实验(B) 弗兰克－赫芝实验(C) 迈克尔逊－莫雷实验(D) 斯忒恩－盖拉赫实验45. 戴维孙----⾰末实验中, ⽤电⼦射向晶体镍的表⾯, 该实验⽤来[ ] (A) 测定电⼦的荷质⽐(B) 表明电⼦的波动性(C) 确定光电效应的真实性(D) 观察原⼦能级的不连续性46. 量⼦⼒学中对物质世界认识的⼀次重⼤突破是什么?[ ] (A) 场也是物质(B) 物质是⽆限可分的(C) 实物物质的波粒⼆象性(D) 构成物质的基元——原⼦是有结构的47. 有⼈否定物质的粒⼦性, 只承认其波动性. 他们认为⾃由粒⼦是⼀个定域波包.这种理论的局限性可⽤哪个实验来说明? [ ] (A) 光电效应(B) 康普顿散射(C) 戴维逊－⾰末实验(D) 弗兰克－赫芝实验48. 根据德布罗意假设[ ] (A) 粒⼦具有波动性(B) 辐射不具粒⼦性, 但具有波动性(C) 辐射具有粒⼦性, 但粒⼦绝不可能有波动性(D) 波长⾮常短的辐射具有粒⼦性, 但长波辐射却不然49. 当电⼦的德布罗意波波长与光⼦的波长相同时, 它们的[ ] (A) 能量相同(B) 动量相同(C) 能量和动量都相同(D) 能量和动量都不相同50. 根据德布罗意假设, 实物物质粒⼦性与波动性的联系是[ ] (A) 不确定关系(B) 薛定谔⽅程(C) 德布罗意公式(D) 粒⼦数守恒51. 氡原⼦核放出的动能为1MeV的粒⼦的德布罗意波波长约为[ ] (A) 10-12 cm (B) 10-14 cm (C) 10-11 cm (D) 10-13 cm52. 不确定关系指的是[ ] (A) 任何物理量都不确定(B) 任何物理量之间都不能同时确定(C) 某些物理量能不能同时确定, 这取决于这些物理量之间的关系(D) 只有动量与位置、时间与能量之间不能同时确定53. 如果已知? x = 0.1 nm , ? p x 为动量的x 分量, 则动量在y 分量的不确定量最⼩是 [ ] (A) ? p x (B) 3.3?10-12 ? p x(C) 10-10? p x (D) 所给条件不能确定 54. 波函数ψ (r、t )的物理意义可表述为[ ] (A) ψ (r 、t )为t 时刻粒⼦出现在r处的概率(B) ψ (r 、t )为t 时刻粒⼦出现在r处的概率密度(C) ψ (r 、t )⽆直接意义, |ψ (r 、t )|2意为t 时刻粒⼦出现在r 处的概率(D) |ψ (r 、t )|2为t 时刻粒⼦出现在r处的概率密度 55. 根据波函数的物理意义, 它必须满⾜的标准条件是 [ ] (A) 玻尔量⼦化条件 (B) 归⼀化条件(C) 单值、连续、有限条件 (D) 宇称守恒条件 56. 下列事实中, 说明微观粒⼦运动的状态只能⽤波函数来描述的是[ ] (A) 不确定关系 (B) 微观粒⼦体积较⼩(C) 微观粒⼦的运动速度较⼩ (D) 微观粒⼦⼀般运动速度较⼤ 57. 我们不能⽤经典⼒学来描述微观粒⼦, 这是因为[ ] (A) 微观粒⼦的速度很⼩ (B) 微观粒⼦位置不确定(C) 微观粒⼦动量不确定 (D) 微观粒⼦动量和位置不能同时确定58. 由量⼦⼒学可知, 在⼀维⽆限深⽅势阱中的粒⼦可以有若⼲能态.如果势阱两边之间的宽度缓慢地减少⾄某⼀宽度, 则 [ ] (A)每⼀能级的能量减⼩(B) 能级数将增加(C) 每个能级的能量保持不变(D) 相邻能级间的能量差增加59. 已知⼀粒⼦在宽度为2a 的⼀维⽆限深势阱中运动,其波函数为:,23cos 1)(a xa x πψ=(),a x a ≤≤- 则粒⼦在x a =56处出现的概率密度为 [ ] (A)12a(B)1a(C)12a(D)1a60. 由量⼦⼒学可知, 在⼀维⽆限深⽅势阱中的粒⼦可以有若⼲能态.粒⼦处于不同能级处，相邻能级之间的间隔[ ] (A) 随主量⼦数n 的增⼤⽽增⼤ (B) 随主量⼦数n 的增⼤⽽减⼩(C) 与主量⼦数n 2成正⽐ (D) 保持不变 61. 证明电⼦具有⾃旋的实验是[ ] (A) 康普顿散射实验(B) 斯特恩－盖拉赫实验 (C) 电⼦衍射实验 (D) 弗兰克－赫兹实验 62. 证明原⼦能级存在的实验是[ ] (A) 康普顿散射实验(B) 斯特恩－盖拉赫实验 (C) 电⼦衍射实验(D) 弗兰克－赫兹实验63. 原⼦内电⼦的量⼦态由n 、l 、m l 、m s 四个量⼦数表征.下列表述中错误的是 [ ] (A) 当n 、l 、m l ⼀定时, 量⼦态数为3(B) 当n 、l ⼀定时, 量⼦态数为2( 2 l +１)(C) 当n ⼀定时, 量⼦态数为2n 2(D) 当电⼦的状态确定后, n 、l 、m l 、m s 为定值 64. 对于下列四组量⼦数：① 21,0,2,3====s l m m l n② 21,1,3,3====s l m m l n③ 21,1,1,3-=-===s l m m l n ④ 21,0,2,3-====s l m m l n可以描述原⼦中电⼦状态的是 [ ] (A) 只有①和③(B) 只有②和④(C) 只有①、③和④(D) 只有②、③和④65. 对于氢原⼦中处于2p 状态的电⼦，描述其量⼦态的四个量⼦数(n 、l 、m l 、m s )可能的取值是 [ ] (A) )21,1,2,3(-(B) )21,0,0,2( (C) )21,1,1,2(--(D) )21,0,0,1(66. 在氢原⼦的L 壳层中，电⼦可能具有的量⼦数 (n 、l 、m l 、m s )是 [ ] (A) )21,0,0,1(-(B) )21,1,1,2(-(C) )21,1,0,2(-(D) )21,1,1,3(-67. 产⽣激光的必要条件是 [ ] (A) 相消⼲涉(B) 粒⼦数反转(C) 偏振(D) 光的衍射68. 激光的单⾊性之所以好, 是因为 [ ] (A) 原⼦发光的寿命较长(B) 发光原⼦的热运动较⼩ (C) 谐振腔的选频作⽤好(D) 原⼦光谱是线状光谱69. 通常所说的激光武器, 主要利⽤了激光的性质之⼀： [ ] (A) 单⾊性好(B) 能量集中(C) 相⼲性好(D) ⽅向性好70. 激光长距离测量是⾮常准确的, 这是利⽤了激光的性质之⼀： [ ] (A) 单⾊性好(B) 能量集中(C) ⽅向性好(D) 相⼲长度⼤71. 激光控制时钟可达到⼀百万年仅差1s 的精确度,这是因为激光的 [ ] (A) 单⾊性好(B) 能量集中(C) ⽅向性好(D) 相⼲性好72. 将波函数在空间各点的振幅同时增⼤D 倍，则粒⼦在空间的分布概率将 [ ] (A) 增⼤D 2倍(B) 增⼤2D 倍 (C) 增⼤D 倍 (D) 不变73. 设氢原⼦的动能等于氢原⼦处于温度为T 的热平衡状态时的平均动能，氢原⼦的质量为m ，那么此氢原⼦的德布罗意波长为[ ] (A) mkTh3=λ(B) mkTh 5=λ (C) hmkT 3=λ(D) hmkT 5=λ⼆、填空题1. 当波长为λ的单⾊光照射逸出功为A 的⾦属表⾯时, 若要产⽣光电效应, λ必须满⾜的条件是．2. 如果⼊射光的波长从400 nm 变到300 nm, 则从⾦属表⾯发射的光电⼦的遏⽌电压将增⼤ V ．3. 设⽤频率为ν1和ν2的两种单⾊光先后照射同⼀种⾦属, 均能产⽣光电效应.已知⾦属的红线频率为ν0, 测得两次照射时的遏⽌电压∣U 2a ∣=2∣U 1a ∣, 则这两种单⾊光的频率关系为．4. 钨的红限频率为1.3?1015 Hz.⽤波长为180 nm 的紫外光照射时, 从其表⾯上逸出的电⼦能量为．5. 以波长为207.0=λµm 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1501021.1?=νHz ，则其遏⽌电压a U ＝V .(普朗克常量s J 1063.634??=-h ，基本电荷 19106.1-?=e C)6. 某光电管阴极对于λ = 491nm 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_________ nm 时, 其遏⽌电压变为1.43伏.7. 钾的光电效应红限波长是λ0 = 6.25?10-5cm, 则钾中电⼦的逸出功是． 8. 波长为390 nm 的紫光照射到⼀块⾦属表⾯, 产⽣的光电⼦速度为6.2?105m.s -1, 光电⼦的动能为，该⾦属的逸出功为．9. 康普顿散射中, 当出射光⼦与⼊射光⼦⽅向成夹⾓θ= ______ 时, 光⼦的频率减少得最多; 当θ= ______时, 光⼦的频率保持不变.10. 如T15-2-10图所⽰，⼀频率为ν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ν'，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 .反冲电⼦e T15-2-10图11. 光⼦A 的能量是光⼦B 的两倍, 那么光⼦A 的动量是光⼦B 的倍． 12. 波长为0.071 nm 的X 射线射到⽯墨上, 由公式cm h e )cos 1(θλ-=可知, 在与⼊射⽅向成45°⾓⽅向观察到的X 射线波长是．13. 在康普顿散射中, 如果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倍．14. 根据玻尔理论, 基态氢原⼦的电⼦轨道动量矩约为． 15. 根据玻尔理论, 氢原⼦在n = 5轨道上的动量矩与在第⼀激发态的轨道动量矩之⽐为．16. 根据玻尔量⼦理论, 氢原⼦中电⼦处于第⼀轨道上运动的速度与处在第三轨道上运动的速度⼤⼩之⽐为．17. 如果氢原⼦中质⼦与电⼦的电荷增加⼀倍, 则由n = 2的能级跃迁到n = 1的能级所产⽣的辐射光能量将增加的倍数为．18. 欲使氢原⼦能发射巴⽿末系中波长为6562.8 ?的谱线，最少要给基态氢原⼦提供_________________eV 的能量． (⾥德伯常量R =1.097×107 m -1 )19. 已知⽤光照办法可将氢原⼦基态的电⼦电离，可⽤的最长波长的光是 913 ?的紫外光，那么氢原⼦从各受激态跃迁⾄基态的赖曼系光谱的波长可表⽰为．20. 在氢原⼦光谱的巴⽿末线系中有⼀频率为Hz 1015.614?的谱线，它是氢原⼦从能级n E ＝ eV 跃迁到能级k E ＝ eV ⽽发出的.21. 氢原⼦基态的电离能是 eV .电离能为＋0.85eV 的激发态氢原⼦，其电⼦处在n ＝的轨道上运动.22. 氢原⼦从能级为-0.85eV 的状态跃迁到能级为-3.4eV 的状态时, 所发射的光⼦能量是 eV , 它是电⼦从n = ________的能级到 n =________的能级的跃迁. 23. 氢原⼦的部分能级跃迁⽰意如T15-2-23图.在这些能级跃迁中,(1) 从 n = ______ 的能级跃迁到 n =______的能级时发射的光⼦的波长最短;(2) 从 n = ______的能级跃迁到 n = _______的能级时所发射的光⼦的频率最⼩.2=1=n 4=3=T 15-2-23图24. 处于基态的氢原⼦吸收了13.06eV 的能量后, 可激发到n =________的能级; 当它跃迁回到基态时, 可能辐射的光谱线有____________条.25. 静⽌质量为m e 的电⼦，经电势差为U 12的静电场加速后，若不考虑相对论效应，电⼦的德布罗意波长λ＝________________________________．26. ⽤ 50 V 电压加速电⼦, 与之相应的德布罗意波波长约为． 27. 在300K 时达到热平衡的中⼦, 其德布罗意波波长近似为．28. ⼀质量为1.0?10-19 g 、以速度3.0?102m.s -1运动的粒⼦的德布罗意波波长最接近于．29. 令)/(c m h e c =λ(称为电⼦的康普顿波长，其中e m 为电⼦静⽌质量，c 为真空中光速，h 为普朗克常量)．当电⼦的动能等于它的静⽌能量时，它的德布罗意波长是λ =________________λc ．30. 在两个平均衰减寿命为10-10s 的能级间，跃迁原⼦所发射的光的频率差最⼩值接近于(⽤不确定关系?E ?? t ≥ 计算) ．31. 已知中⼦的质量为1.67?10-27kg.假定⼀个中⼦沿x ⽅向以2000m.s -1的速度运动,速度的测量误差为0.01%, 则中⼦位置的不确定量最⼩为(⽤不确定关系x p x ≥ 计算) ．32. 在电⼦单缝衍射实验中，若缝宽为a = 0.1 nm ，电⼦束垂直射在单缝⾯上，则衍射的电⼦横向动量的最⼩不确定量?p y=______________N ·s ．33. ⼀电⼦在x x ?+处两个不可穿透的墙之间作⼀维运动.设nm 05.0=?x , 则电⼦基态能量⾄少是(⽤不确定关系x p x ≥计算) ．34. 在宽度为0.1 nm 的⼀维⽆限深势阱中, 能级n = 2的电⼦的能量为．35. ⼀⾃由电⼦被限制在?x = 0.5 nm 的区域内运动, 电⼦第⼀激发态的能量是基态能量的倍．36. ⼀⾃由粒⼦被限制在x 和x + l 处两个不可穿透壁之间.按照量⼦⼒学, 处于最低能态的粒⼦在x ~ x + l ／3区间出现的概率为[其波函数为)πsin(2)(x ln lx =ψ] ．T 15-2-33图T 15-2-36图37. 1921年斯特恩和⾰拉赫在实验中发现：⼀束处于s 态的原⼦射线在⾮均匀磁场中分裂为两束．对于这种分裂⽤电⼦轨道运动的⾓动量空间取向量⼦化难于解释，只能⽤________________________________________________________来解释．38. 根据量⼦⼒学理论，氢原⼦中电⼦的动量矩为 )1(+=l l L ，当主量⼦数n =4时，电⼦动量矩的可能取值为__________________________________．39. 在主量⼦数n =2，⾃旋磁量⼦数21=s m 的量⼦态中，能够填充的最⼤电⼦数是_________________．40. 钴(Z = 27 )有两个电⼦在4s 态，没有其它n ≥4的电⼦，则在3d 态的电⼦可有____________个．41. 在均匀磁场B 内放置⼀极薄的⾦属⽚，其红限波长为λ0．今⽤单⾊光照射，发现有电⼦放出，有些放出的电⼦(质量为m ，电荷的绝对值为e )在垂直于磁场的平⾯内作半径为R 的圆周运动，那末此照射光光⼦的能量是 _________________．42. 若α粒⼦(电荷为2e )在磁感应强度为B 均匀磁场中沿半径为R 的圆形轨道运动，则α粒⼦的德布罗意波长是_________________．43. 低速运动的质⼦和α粒⼦，若它们的德布罗意波长相同，则它们的动量之⽐p p ：p α =______________；动能之⽐E p ：E α =____________．44. 若⼀⽆线电接收机接收到频率为108 Hz 的电磁波的功率为1微⽡，则每秒接收到的光⼦数为__________________________．45. 在T15-2-45图⽰中, 被激发的氢原⼦跃迁到较低能级E k 时，可发出波长为λ1、λ2、λ3的辐射，其频率ν1、ν2和ν3满⾜关系式_____________；三个波长满⾜关系式__________________．46. 假定氢原⼦原是静⽌的，则氢原⼦从n = 3 的激发状态直接通过辐射跃迁到基态时的反冲速度⼤约是__________________．(氢原⼦的质量m =1.67×10-27 kg)47. 激光全息照相技术主要是利⽤激光的优良特性．48. 若⽤加热⽅法使处于基态的氢原⼦⼤量激发，假定氢原⼦在碰撞过程中可交出其热运动动能的⼀半, 那么最少要使氢原⼦⽓体的温度升⾼________________K ．三、计算题1. 在天⽂学中，常⽤斯忒藩－玻尔兹曼定律确定恒星的半径.已知某恒星到达地球的每单位⾯积上的辐射功率为28m W 102.1--??，恒星离地球距离为m 103.417?，表⾯温度为5200K.若恒星辐射与⿊体相似，求恒星的半径.2. 若将星球看成绝对⿊体,利⽤维恩位移律,通过测量λm 便可估计其表⾯温度.现测得太阳和北极星的λm 分别为510nm 和350nm ,试求它们的表⾯温度和⿊体辐射出射度.3. 在理想条件下，正常⼈的眼睛接收到550nm 的可见光时，只要每秒光⼦数达100个就会有光的感觉，试求与此相当的光功率.4. 频率为ν的⼀束光以⼊射⾓i 照射在平⾯镜上并完全反射，设光束单位体积中的光⼦数为n ，求： (1) 每⼀光⼦的能量、动量和质量;(2) 光束对平⾯镜的光压(压强)． 5. 功率为P 的点光源，发出波长为λ的单⾊光，在距光源为d 处，每秒钟落在垂直于光线的单位⾯积上的光⼦数为多少？若λ =760nm ，则光⼦的质量为多少？(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s) 6. 计算以下问题(1)已知铂的逸出功为8eV ，现⽤300nm 的紫外光照射，能否产⽣光电效应？(2)若⽤波长为400nm 的紫光照射⾦属表⾯，产⽣的光电⼦的最⼤速度为15s m 105-??，求光电效应的红限频率.7. 已知铝的逸出功是4.2eV ，今⽤波长为200nm 的光照射铝表⾯，求： (1) 光电⼦的最⼤动能；(2) 截⽌电压； (3) 铝的红限波长. 8. 如T15-3-8图⽰, 某⾦属M 的红限波长为λ0 = 260nm.今⽤单⾊紫外线照射该⾦属, 发现有光电⼦逸出, 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13m V 105-??=E )和均匀磁场(磁感应强度为T 005.0=B )区域, 求:(1) 光电⼦的最⼤速度v ；(2) 单⾊紫外线的波长λ. 9. 波长为λ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T15-3-7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.B10. ⼀共轴系统的横截⾯如T15-3-10图所⽰，外⾯为⽯英圆筒，内壁敷上内径r 2 =1.2 cm 的半透明的铝薄膜，长度为30 cm ；中间的圆柱形钠棒，半径r 1 = 0.6 cm ，长亦为30 cm ，整个系统置于真空中．今⽤波长λ =300nm 的单⾊光照射系统．已知钠的红限波长为m λ=540nm ，铝的红限波长为mλ'＝296nm, 基本电荷e = 1.60×10-19 C ，普朗克常量 h = 6.63×10-34 J ·s ，真空电容率ε0=8.85×10-12 C 2·N -1·m -2, 忽略边缘效应，求平衡时钠棒所带的电荷．11. 设某⽓体的分⼦的平均平动动能与⼀波长为λ = 420nm 的光⼦的能量相等，求该⽓体的温度．(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ，玻尔兹曼常量k =1.38×10-23 J ·K -1)12. 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30%，试求反冲电⼦的动能.13. 在⼀次康普顿散射实验中，若⽤波长λ0 = 1 ?的光⼦作为⼊射源，试问： (1) 散射⾓ 45=?的康普顿散射波长是多少? (2) 分配给这个反冲电⼦的动能有多⼤?14. ⼀个静⽌电⼦与⼀个能量为3100.4?eV 的光⼦碰撞后，它能获得的最⼤动能是多少？15. ⽤动量守恒定律和能量守恒定律证明：⼀个⾃由电⼦不能⼀次完全吸收⼀个光⼦. 16. 已知氢原⼦的巴⽿末系中波长最长的⼀条谱线的波长为nm 28.656，试由此计算帕邢系(由⾼能激发态跃迁到n ＝3的定态所发射的谱线构成的线系)中波长最长的⼀条谱线的波长.17. 实验发现, 基态氢原⼦可以吸收能量为12.75eV 的光⼦. (1) 试问氢原⼦吸收该光⼦后将被激发到哪个能级?(2) 受激发的氢原⼦向低能级跃迁时，可能发出哪⼏条谱线? 请画出能级图(定性)，并将这些跃迁画在能级图上.18. 处于第⼀激发态的氢原⼦被外来单⾊光激发后, 发射的光谱中, 仅观察到三条巴⽿末系谱线.试求这三条光谱线中波长最长的那条谱线的波长以及外来光的频率.(⾥得伯恒量R = 1.097×107m -1)19. 求氢原⼦光谱赖曼系的最⼩波长和最⼤波长.20. ⼀个被冷却到⼏乎静⽌的氢原⼦, 从n =5的状态跃迁到基态时发出的光⼦的波长多⼤？氢原⼦反冲的速率多⼤？21. 设有某氢原⼦体系，氢原⼦都处于基态，⽤能量为12.9eV 的电⼦束去轰击，试问： (1) 氢原⼦可激发到的最⾼能态的主量⼦数n = ?(2) 该氢原⼦体系所能发射的谱线共有多少条？绘出能级跃迁⽰意图. (3) 其中有⼏条属于可见光？T15-3-10图铝膜22. 已知氢光谱的某⼀线系的极限波长为364.7nm ，其中有⼀谱线波长为656.5nm ．试由玻尔氢原⼦理论，求与该波长相应的始态与终态能级的能量．23. 在⽤加热⽅式使基态原⼦激发的过程中，设⼀次碰撞，原⼦可交出其动能的⼀半.如果要使基态氢原⼦⼤量激发到第⼆激发态，试估算氢原⼦⽓体的温度⾄少应为多少？(玻尔兹曼常量k =1.38×10-23 J ·K -1)24. 求出实物粒⼦德布罗意波长与粒⼦动能E k 和静⽌质量m 0的关系，并得出E k << m 0c 2时， k 02/E m h ≈λ E k >> m 0c 2时， k /E hc ≈λ25. ⼀光⼦的波长与⼀电⼦的德布罗意波长皆为0.5nm ，此光⼦的动量0p 与电⼦的动量e p 之⽐为多少? 光⼦的动能E 0与电⼦的动量e E 之⽐为多少?26. α粒⼦在磁感应强度为B = 0.05 T 的均匀磁场中沿半径为R = 0.92 cm 的圆形轨道运动．(1) 试计算其德布罗意波长． (2) 若使质量m = 0.1 g 的⼩球以与α粒⼦相同的速率运动, 其波长为多少? (α粒⼦的质量m α=6.64×10-27kg ，普朗克常量h =6.63×10-34J ·s ，基本电荷e =1.60×10-19 C)27. 质量为m e 的电⼦被电势差U 12 = 100 kV 的电场加速，如果考虑相对论效应，试计算其德布罗意波的波长．若不⽤相对论计算，则相对误差是多少?(电⼦静⽌质量m e =9.11×10-31 kg ，普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ，基本电荷e =1.60×10-19C)28. 电视机显像管中电⼦的加速电压为9kV ，电⼦枪枪⼝直径取0.50mm ，枪⼝离荧光屏的距离为0.30m.求荧光屏上⼀个电⼦。

课时跟踪检测（十三）光电效应康普顿效应―、基础题題熟1. ［多选］光电效应实验的装置如图所示，用弧光灯照射锌板，验电器指针张开一个角度，则下面说法中正确的是（）A •用紫外线照射锌板，验电器指针会发生偏转B.用绿色光照射锌板，验电器指针会发生偏转C •锌板带的是负电荷D •使验电器指针发生偏转的是正电荷解析：选AD 弧光灯发出的紫外线可使锌板发生光电效应，锌板带正电，验电器小球带正电，验电器指针也带正电，使其指针发生偏转，故A、D正确，C错误；绿光的频率小于锌板的极限频率，所以用绿光照射锌板，验电器指针不会发生偏转，B错误。

2. 在光电效应的实验结果中，与光的波动理论不矛盾的是（）A .光电效应是瞬时发生的B.所有金属都存在极限频率C .光电流随着入射光增强而变大D .入射光频率越大，光电子最大初动能越大解析：选C 光具有波粒二象性，即既具有波动性又具有粒子性，光电效应证实了光的粒子性。

因为光子的能量是一份一份的，不能积累，所以光电效应具有瞬时性，这与光的波动性矛盾，A项错误；同理，因为光子的能量不能积累，所以只有当光子的频率大于金属的极限频率时，才会发生光电效应，B项错误；光强增大时，光子数量和能量都增大，所以光电流会增大，这与波动性无关，C项正确；一个光电子只能吸收一个光子，所以入射光的频率增大，光电子吸收的能量变大，所以最大初动能变大，与光的波动性矛盾，D 项错误。

3. 在做光电效应演示实验时，把某金属板连在验电器上，第一次用弧光灯直接照射金属板，验电器的指针张开一个角度，第二次在弧光灯和金属板之间插入一块贴膜的透明玻璃，再用弧光灯照射，验电器的指针不张开。

由此可以判定，使金属板产生光电效应的是弧光灯中的（）A .可见光成分B.红外线成分C .无线电波成分D .紫外线成分解析：选D 由于贴膜的透明玻璃能透过可见光，无线电波和红外线的频率均比可见光的频率小，均不能发生光电效应。

4. 康普顿散射的主要特征是（）A .散射光的波长与入射光的波长全然不同B.散射光的波长有些与入射光的相同，但有些变短了，散射角的大小与散射波长无关C .散射光的波长有些与入射光的相同，但也有变长的，也有变短的D •散射光的波长有些与入射光的相同，有些散射光的波长比入射光的波长长些，且散射光波长的改变量与散射角的大小有关解析：选D 光子和电子相碰撞，光子有一部分能量传给电子，散射光子的能量减少，于是散射光的波长大于入射光的波长。

光电效应一、选择题（共15题）1．下列说法正确的是（ ）A ．光电效应现象说明光具有波动性B ．氢原子从激发态跃迁到基态要辐射出光子C ．通过化学的方法可以改变放射性物质的半衰期D ．原子核衰变辐射出的射线在电场或磁场中都会发生偏转2．下列有关近现代物理学的说法正确的是（ ）A ．铀核裂变的核反应方程为2351419219256360U Ba+Kr+2n →B ．卢瑟福的光电效应实验表明光子具有能量，康普顿效应表明光子具有动量C ．按照玻尔理论，氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，势能增大，但氢原子的能量减小D ．德布罗意根据光的波粒二象性，大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性3．小理利用如图一所示的装置研究光电效应实验，用甲、乙、丙三条可见光照射同一光电管，得到如图二所示的三条光电流与电压的关系曲线。

下列说法中正确的是（ ）A ．同一光电管对不同单色光的极限频率不同B ．电流表A 的电流方向一定是a 流向bC ．甲光对应的光电子最大初动能最大D ．如果丙光是紫光，则乙光可能是黄光4．在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是（ ） A ．增大入射光的频率，光电流增大B ．减小入射光的强度，光电效应现象消失C．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应D．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大5．分光器是光纤通信设备中的重要元件，主要用来分配光纤通信中的不同链路。

如图，为某一型号分光器的原理示意图，一束由两种不同频率单色光组成的复色光，从空气射向平行玻璃砖的上表面，玻璃砖下表、两束单色光。

已知两种色光由玻面镀有反射层，光束经两次折射和一次反射后，从玻璃砖上表面射出a b璃射向空气发生全发射的临界角均小于42°，下列说法正确的是（）A．a光在玻璃砖中的传播时间大于b光在玻璃砖中的传播时间、两束单色光不平行B．从玻璃砖上表面射出的a b、光分别照射某金属均能发生光电效应，则a光照射产生的光电子最大初动能小于b光照射产生C．若用a b的光电子最大初动能D．用同一双缝干涉实验装置进行干涉实验，a光干涉条纹间距大于b光干涉条纹间距6．锌的逸出功是3.34eV。

近代物理单元测试题一.选择题(每题3分,共30分)1. 静止参照系S 中有一尺子沿x 方向放置不动，运动参照系S '沿x 轴运动,S 、S'的坐标轴平行.在不同参照系测量尺子的长度时必须注意(A) S'与S 中的观察者可以不同时地去测量尺子两端的坐标.(B) S'中的观察者可以不同时，但S 中的观察者必须同时去测量尺子两端的坐标. (C) S'中的观察者必须同时，但S 中的观察者可以不同时去测量尺子两端的坐标. (D) S'与S 中的观察者都必须同时去测量尺子两端的坐标 . 2. 下列几种说法： (1) 所有惯性系对一切物理规律都是等价的.(2) 真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关. (3) 在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速度都相同。

其中哪些正确的？(A) 只有（1）、(2)是正确的. (B) 只有（1）、(3)是正确的.(B) 只有（2）、(3)是正确的. (D) 三种说法都是正确的. 3. 一个电子的运动速度v =0.99c ,它的动能是(A) 3.5MeV. (B) 4.0MeV. (C) 3.1MeV. (D) 2.5MeV.4. 某核电站年发电量为100亿度,它等于3.6×1016J.如果这些能量是由核材料的全部静止能转化产生的,则需要消耗的核材料的质量为(A) 0.4kg. (B) 0.8kg. (C) 12×107kg. (D) (1/12)×107kg.5. 在加热黑体过程中，其最大单色辐出度对应的波长由0.8μm 变到0.4μm ，则其辐射出射度增大为原来的 (A) 2倍. (B) 4倍. (C) 16倍. (D) 8倍.6. 在图4.1.的四个图中，哪一个图能定性地正确反映黑体单色辐出度M λ(T )随λ和T 的变化关系，（已知T 2 >T 1）7. 下面这此材料的逸出功为：铍,3.9eV ；钯,5.0eV ；铯,1.9eV ；钨,4.5eV.要制造能在可见光(频率范围为 3.9⨯1014Hz －7.5⨯1014Hz)下工作的光电管，在这此材料中应选：(A) 钨. (B) 钯. (C) 铯. (D) 铍.8. 光电效应和康普顿效应都包含有电子与光子的相互作用过程. 对此过程，在以下几种理解中，正确的是： (A) 光电效应是电子吸收光子的过程,而康普顿效应则是光子和电子的弹性碰撞过程. (B) 两种效应都相当于电子与光子的弹性碰撞过程. (C) 两种效应都属于电子吸收光子的过程.(D) 两种效应都是电子与光子的碰撞,都服从动量守恒定律和能量守恒定律. 9. 关于不确定关系∆x ∆p ≥ћ有以下几种理解：(1) 粒子的动量不可能确定；(2) 粒子的坐标不可能确定；(3) 粒子的动量和坐标不可能同时确定；(4) 不确定关系不仅适用于电子和光子，也适用于其它粒子。

【立体设计】2012高考物理 第16章 第3讲 光电效应 康普顿效应及波粒二象限挑战真题 新人教版1.（2009·北京理综）下列现象中，与原子核内部变化有关的是( )A.α粒子散射现象B.天然放射现象C.光电效应现象D.原子发光现象【解析】α粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及到核内部的变化，故A 项错误；天然放射现象是原子核内部发生变化自发的放射出α粒子或电子，从而发生α衰变或β衰变，故B 项正确；光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及到原子核的变化，故C 项错误；原子发光是原子跃迁形成的也没有涉及到原子核的变化，故D 项错误.【答案】B2.(2008·江苏高考)如图所示实验中，深入地揭示了光的粒子性一面的有( )（A ）X 射线被石墨散射后部分波长增大 （B ）锌版被紫外线照射时有电子逸出但被可见光照射时没有电子逸出(C)轰击金箔的α粒子中有少数 (D)氢原子发射的光经三棱镜分光后，运动方向发生较大偏转 呈现线状光谱【解析】A 为康普顿散射，B 为光电效应，康普顿散射和光电效应都深入揭示了光的粒子性；C 为α粒子散射，不是光子，揭示了原子的核式结构模型；D 为光的折射，揭示了氢原子能级的不连续.【答案】A 、B3.（2009·江苏高考）在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出.中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测.1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中H 11的核反应，间接地证实了中微子的存在.（1）中微子与水中的H 11发生核反应，产生中子（n 10)和正电子（e 01+),即中微子+H 11→n 10+e 01+.可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是 .（填写选项前的字母）A.0和0B.0和1C.1和0D.1和1（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（γ),即e 01++e 01-→2γ.已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31kg，反应中产生的每个光子的能量约为 J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是 .（3）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小.。

601--黑体辐射（不出计算题）、光电效应、康普顿散射1. 选择题题号：60112001分值：3分难度系数等级：2级用频率为ν1的单色光照射某一种金属时，测得光电子的最大动能为E K 1；用频率为ν2的单色光照射另一种金属时，测得光电子的最大动能为E K 2．如果E K 1 >E K 2，那么(A) ν1一定大于ν2 (B) ν1一定小于ν2(C) ν1一定等于ν2 (D) ν1可能大于也可能小于ν2． [ ]答案：（D ）题号：60113002分值：3分难度系数等级：3级用频率为ν1的单色光照射某种金属时，测得饱和电流为I 1，以频率为ν2的单色光照射该金属时，测得饱和电流为I 2，若I 1> I 2，则(A) ν1 >ν2 (B) ν1 <ν2(C) ν1 =ν2 (D) ν1与ν2的关系还不能确定． ［ ］答案：（D ）题号：60112003分值：3分难度系数等级：2级已知某单色光照射到一金属表面产生了光电效应，若此金属的逸出电势是U 0 (使电子从金属逸出需作功eU 0)，则此单色光的波长λ 必须满足：(A) λ ≤)/(0eU hc (B) λ ≥)/(0eU hc(C) λ ≤)/(0hc eU (D) λ ≥)/(0hc eU ［ ］答案：（A ）题号：60113004分值：3分难度系数等级：3级已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子的最大动能是 1.2 eV ，而钠的红限波长是540nm ，那么入射光的波长是(e =1.60×10-19 C ，h =6.63×10-34 J ·s )(A) 535nm (B) 500nm(C) 435nm (D) 355nm ［ ］答案：（D ）题号：60114005分值：3分难度系数等级：4级在均匀磁场B 内放置一极薄的金属片，其红限波长为λ0．今用单色光照射，发现有电子放出，有些放出的电子(质量为m ，电荷的绝对值为e )在垂直于磁场的平面内作半 径为R 的圆周运动，那末此照射光光子的能量是：(A) 0λhc (B) 0λhcm eRB 2)(2+ (C) 0λhcm eRB + (D) 0λhc eRB 2+ ［ ］ 答案：（B ）题号：60113006分值：3分难度系数等级：3级用频率为ν 的单色光照射某种金属时，逸出光电子的最大动能为E K ；若改用频率为2ν 的单色光照射此种金属时，则逸出光电子的最大动能为：(A) 2 E K . (B) 2h ν - E K(C) h ν - E K (D) h ν + E K ［ ］答案：（D）题号：60112007分值：3分难度系数等级：2级金属的光电效应的红限依赖于：（A）入射光的频率(B)入射光的强度(C) 金属的逸出功(D)入射光的频率和金属的逸出功[ ] 答案：（C）题号：60114008分值：3分难度系数等级：4级在康普顿散射中，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) 1.25倍(B) 1.5倍(C) 0.5倍(D) 0.25倍［］答案：（D）题号：60114009分值：3分难度系数等级：4级用强度为I，波长为λ 的X射线(伦琴射线)分别照射锂(Z = 3)和铁(Z = 26)．若在同一散射角下测得康普顿散射的X射线波长分别为λLi和λFe (λLi，λFe >λ)，它们对应的强度分别为I Li 和I Fe，则(A) λLi>λFe，I Li< I Fe(B) λLi=λFe，I Li = I Fe(C) λLi=λFe，I Li.>I Fe(D) λLi<λFe，I Li.>I Fe［］答案：（C）题号：60113010分值：3分难度系数等级：3级在康普顿效应实验中，若散射光波长是入射光波长的 1.2倍，则散射光光子能量ε 与反冲电子动能E K 之比ε / E K 为(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 ［ ］答案：（D ）题号：60111011分值：3分难度系数等级：1级相应于黑体辐射的最大单色辐出度的波长叫做峰值波长m λ，随着温度T 的增高，m λ将向短波方向移动，这一结果称为维恩位移定律。

⼤学物理练习题光电效应康普顿效应练习⼆⼗⼀光电效应康普顿效应⼀、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。

2. 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?λ与⼊射光波长λ0之⽐值为(A) 0.20。

(B) 0.25。

(C) 0.30。

(D) 0.35。

3. ⽤频率为ν的单⾊光照射某种⾦属时，逸出光电⼦的最⼤动能为E k，若改⽤频率为2ν的单⾊光照射此种⾦属，则逸出光电⼦的最⼤动能为(A)hν+E k。

(B) 2hν?E k。

(C)hν?E k。

(D)2E k。

4. 下⾯这此材料的逸出功为：铍，3.9eV；钯，5.0eV；铯，1.9eV；钨，4.5eV。

要制造能在可见光(频率范围为3.9×1014Hz－7.5×1014Hz)下⼯作的光电管，在这此材料中应选：(A)钨。

(B)钯。

(C)铯。

(D)铍。

5. 光电效应和康普顿效应都包含有电⼦与光⼦的相互作⽤过程。

对此过程，在以下⼏种理解中，正确的是：(A) 光电效应是电⼦吸收光⼦的过程，⽽康普顿效应则是光⼦和电⼦的弹性碰撞过程。

(B) 两种效应都相当于电⼦与光⼦的弹性碰撞过程。

(C) 两种效应都属于电⼦吸收光⼦的过程。

(D) 两种效应都是电⼦与光⼦的碰撞，都服从动量守恒定律和能量守恒定律。

6. ⼀般认为光⼦有以下性质(1) 不论在真空中或介质中的光速都是c；(2) 它的静⽌质量为零；(4) 它的动能就是它的总能量；(5) 它有动量和能量，但没有质量。

以上结论正确的是(A)(2)(4)。

(B)(3)(4)(5)。

(C)(2)(4)(5)。

(D)(1)(2)(3)。

7. 某种⾦属在光的照射下产⽣光电效应，要想使饱和光电流增⼤以及增⼤光电⼦的初动能，应分别增⼤照射光的(A)强度，波长。