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第十三章 早期量子论和量子力学基础练 习 一一. 选择题1. 内壁为黑色的空腔开一小孔，这小孔可视为绝对黑体，是因为它（ B ） (A) 吸收了辐射在它上面的全部可见光； (B) 吸收了辐射在它上面的全部能量； (C) 不辐射能量； (D) 只吸收不辐射能量。
2. 一绝对黑体在温度T 1 = 1450K 时，辐射峰值所对应的波长为λ1，当温度降为725K 时，辐射峰值所对应的波长为λ2，则λ1/λ2为（ D ） (A)2； (B) 2/1； (C) 2 ； (D) 1/2 。
3. 一般认为光子有以下性质（ A ）(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；(3) 它的动量为h ν/c 2； (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 ）(A) （2）（4）； (B) （3）（4）（5）； (C) （2）（4）（5）； (D) （1）（2）（3）。
4. 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做功eU 0），则此单色光的波长λ必须满足：（A ） (A) 0hc eU λ≤； (B) 0hc eU λ≥； (C) 0eU hc λ≤； (D) 0eU hcλ≥。
二. 填空题1. 用辐射高温计测得炉壁小孔的辐射出射度为22.8W/cm 2，则炉内的温度为 1.416×103K 。
2. 设太阳表面的温度为5800K ，直径为13.9×108m ，如果认为太阳的辐射是常数，表面积保持不变，则太阳在一年内辐射的能量为 1.228×1034 J ，太阳在一年内由于辐射而损失的质量为1.3647×1017 kg 。
3. 汞的红限频率为1.09×1015Hz ，现用λ=2000Å的单色光照射，汞放出光电子的最大初速度0v =57.7310 m/s ⨯ ，截止电压U a = 1.7V 。
121量子物理基础基本内容一．量子假说和光的量子性1． 普朗克量子假说频率为ν的带电谐振子只能处于能量为一最小能量ε的整数倍的状态，ε=h ν，h 称为普朗克常数。
在辐射或吸收能量时振子从这些状态之一跃迁到其它状态。
2． 光电效应、光子假说(1)光电效应：光照射到金属表面，立刻有电子称为光子逸出金属的现象。
(2)爱因斯坦光子假说光是粒子流，这种粒子称为光子，光子运动速度为c ，对频率为ν的单色光的光子能量h εν=，光的能流密度S 决定于单位时间通过单位面积的光子数N ，即S Nh ν=。
(3)光电子的产生和爱因斯坦光电效应方程光照射到金属表面，一个光子被金属中的电子吸收，电子获得光子全部能量，一部分用以克服金属逸出功而离开金属表面形成光电子，因此爱因斯坦光电效应方程： 212h mv W ν=+ 式中212mv 是光电子的最大初动能，W 是金属逸出功，W eU =，U 是该金属的逸出电位。
单位时间产生的光电子数应随能流密度S 的增加而增加，光电子最大初动122 能与入射单色光的频率成线性关系，即212mv h W ν=-，当入射频率00e U hνν<=（红限频率）时不发生光电效应。
(4)光电效应实验——鉴定爱因斯坦理论的正确性测定饱和光电流强度I α随入射光强度的变化。
结论：入射光频率不变时I α与入射光强成正比。
测定遏止电势差U α与入射单色光强度、频率的关系。
结论：U α与入射光强度无关，与入射光频率呈线性关系。
爱因斯坦光电效应方程是正确的。
3． 康普顿效应(1)伦琴射线经物质散射,散射伦琴射线中既有与入射伦琴射线波长0λ相同的成分也有比入射伦琴射线波长0λ大的成分，这种现象称为康普顿效应。
其中散射波长λ比入射波长0λ大的散射称康普顿散射。
(2)康普顿散射的规律波长增长量（∆λ=λ-0λ）随散射角的增大而增大，与散射物质种类无关；康普顿散射的强度随散射物质原子量的增加而减少。
(3)康普顿散射产生的原因康普顿散射是X 射线光子与物质中的原子、“自由”电子碰撞而改变动量合能量的结果。
第13章 早期量子论和量子力学基础13-1 估测星球表面温度的方法之一是：将星球看成黑体，测量它的辐射峰值波长λm ，利用维恩位移定律便可估计其表面温度。
如果测得北极星和天狼星的λm 分别为0.35 μm 和0.29 μm，试计算它们的表面温度。
解：根据维恩位移定律，可知与黑体辐射本领极大值相对应的波长与绝对温度T 的乘积为一常数。
则北极星表面温度：天狼星表面温度：。
13-2 在加热黑体过程中，其单色辐出度的峰值波长是由0.69 μm 变化到0.50μm，求总辐出度改变为原来的多少倍?解：设加热前后黑体的温度分别为T 1、T 2，其单色辐出度的峰值波长分别为、，则根据维恩位移定律，可得黑体温度之比为：根据斯特藩-玻尔兹曼定律，可得总辐出度之比为：因此，总辐出度变为原来的3.63倍。
13-3 假设太阳表面温度为5 800 K ，太阳半径为6.96×108 m 。
如果认为太阳的辐射是稳定的，求太阳在1年内由于辐射，它的质量减小了多少?解：由斯特藩一玻尔兹曼定律，太阳通过其表面辐射出的总功率为：太阳在一年内辐射出的总能量为。
由狭义相对论质能关系，可得太阳在一年内的质量亏损：*13-4 黑体的温度T 1＝6000 K ，问λ1＝0.35 μm 和λ2＝0.70 μm 的单色辐出度之比等于多少?当温度上升到T 2＝7000 K 时，λ1的单色辐出度增加到原来的多少倍?解：（1）利用普朗克单色辐出度公式：可得时，和的单色辐出度之比：而因此，单色辐出度之比：。
（2）当黑体温度上升到时，的单色辐出度：与温度为T 1时，黑体的单色辐出度的比值：解得：代入上式可得：。
*13-5 假定太阳和地球都可以看成黑体，如太阳表面温度T S ＝6 000 K ，地球表面各处温度相同，试求地球的表面温度（已知太阳的半径R S ＝6.96×105 km ，太阳到地球的距离r ＝1.496×108 km ）。
物理第十三章复习资料物理第十三章复习资料物理学作为一门自然科学，研究的是物质和能量之间的相互关系。
而在物理学的学习过程中，第十三章是一个非常重要的章节，涉及到电磁波和光的性质。
本文将为大家提供一些关于物理第十三章的复习资料，帮助大家更好地理解和掌握这一章节的内容。
一、电磁波的基本概念电磁波是一种由电场和磁场相互作用而产生的波动现象。
它是一种横波，能够在真空和介质中传播。
电磁波的频率和波长之间存在着一定的关系，即c=λν，其中c是光速，λ是波长，ν是频率。
电磁波的频率范围很广，从无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线到γ射线，波长从数百米到10^-12米不等。
二、电磁波的特性和性质1. 反射和折射：电磁波在介质边界上遇到时，会发生反射和折射现象。
反射是指电磁波在介质边界上遇到时，一部分波束返回原来的介质中；折射是指电磁波从一种介质传播到另一种介质时改变传播方向。
2. 干涉和衍射：电磁波在遇到障碍物时，会发生干涉和衍射现象。
干涉是指两束或多束电磁波相遇时，互相叠加形成干涉图样；衍射是指电磁波在通过小孔或绕过障碍物时发生弯曲和扩散。
3. 偏振：电磁波可以是偏振的，即电场矢量只在一个特定的方向上振动。
常见的偏振方式有线偏振和圆偏振。
三、光的本质和光的传播速度光既可以被看作是一种波动现象，也可以被看作是一种粒子现象。
这种二象性是光的本质。
根据光的波动性质，我们可以解释光的干涉、衍射和偏振现象；而根据光的粒子性质，我们可以解释光的能量量子化和光电效应等现象。
光的传播速度是一个常数，即光速c。
在真空中，光速的数值约为3.00×10^8m/s。
光在介质中传播时，会因为介质的折射率而改变传播速度。
四、光的反射和折射定律光在介质边界上发生反射和折射时，遵循反射定律和折射定律。
反射定律：入射光线、反射光线和法线所在的平面上的入射角等于反射角。
折射定律：入射光线、折射光线和法线所在的平面上的入射角的正弦值与折射角的正弦值成正比。
量子力学复习资料量子力学复习资料量子力学是现代物理学的重要分支之一，研究微观世界的规律和现象。
它的发展对于人类认识自然界的深度和广度有着重要的推动作用。
在学习量子力学的过程中，复习资料是不可或缺的工具，它可以帮助我们理解和掌握这门学科的基本概念和数学表达方式。
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在复习过程中，我们可以通过阅读教材来加深对知识点的理解和记忆。
同时，教材中通常会附带一些例题和习题，我们可以通过解题来巩固所学知识，并检验自己的掌握程度。
其次，量子力学的讲义和笔记也是很有价值的复习资料。
讲义和笔记通常是老师在课堂上讲解时整理的，它们更加简洁明了，便于我们快速回顾和理解。
在复习过程中，我们可以结合教材和讲义，对照着复习，找出自己的不足之处，并加以弥补。
此外，讲义和笔记还可以记录一些重要的知识点和公式，方便我们随时翻阅，加深记忆。
除了教材和讲义，量子力学的习题集也是必备的复习资料。
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在解题过程中，我们可以思考问题的解题思路和方法，并与标准答案进行对比，找出自己的不足之处，并加以改进。
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学术论文则是一些研究者在量子力学领域的研究成果，它们可以帮助我们了解最新的研究进展和前沿问题。
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总之，量子力学复习资料是我们学习和掌握这门学科的重要工具。
