光電效應(yīng)及波粒二象性

1、第二十一章 量子論初步第一節(jié) 光電效應(yīng) 光子【基礎(chǔ)知識(shí)訓(xùn)練】1. 如圖21-1-1，用弧光燈照射鋅板，驗(yàn)電器指針張開，這時(shí)A 鋅板帶正電，指針帶負(fù)點(diǎn) B 鋅板帶正電，指針帶正點(diǎn)C 鋅板帶負(fù)電，指針帶正點(diǎn)D 鋅板帶負(fù)電，指針帶負(fù)點(diǎn)2關(guān)于光電效應(yīng)的產(chǎn)生，下列說(shuō)法正確的是： A只要光足夠強(qiáng)，就能從金屬表面打出電子 B只要光照射時(shí)間足夠長(zhǎng)，就能從金屬表面打出電子 C只要光的頻率足夠高，就能從金屬表面打出電子 D光線越弱，打出光電子的時(shí)間就越長(zhǎng)3下列觀點(diǎn)不正確的是： A電磁波的發(fā)射和吸收不是連續(xù)的，而是一份一份的 B在空間傳播的光不是連續(xù)的，而是一份一份的 C每個(gè)光子的能量只決定于光子的頻率 D同種顏色

2、的光的強(qiáng)弱不同是因?yàn)楣庾拥哪芰坎煌?金屬中的電子吸收光子后，如果能克服_,成為光電子;但不同的金屬這種束縛程度不同,電子逃逸出來(lái)所需要吸收光子的能量不同,所以不同的金屬要發(fā)生光電效應(yīng)就存在一個(gè)_5光電效應(yīng)方程E=hµ W，其中E指飛出電子的_,h=_,W為_.【能力技巧訓(xùn)練】6用綠光照射光電管，產(chǎn)生了光電效應(yīng)，欲使光電子逸出時(shí)的最大初動(dòng)能增大，下列作法可取的是： A改用紅光照射 B. 增大綠光的強(qiáng)度 C改用紫光照射 D. 增大光電管上的加速電壓7某金屬極限波長(zhǎng)為0.5um，要使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，照射光子的最小能量為_ev.8已知某金屬表面接受波長(zhǎng)為和2的單色光照射時(shí)，釋放出光電子的

3、最大初動(dòng)能為30ev和10ev，求該金屬的極限波長(zhǎng)？【探究創(chuàng)新訓(xùn)練】9. 如圖21-1-1是某金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)最大動(dòng)能與入射光的頻率的關(guān)系圖，由圖象可求出 A該金屬的極限頻率和極限波長(zhǎng) B普朗克常量 C該金屬的逸出功D單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)10. 在綠色植物光和作用中，每放出一個(gè)氧分子要吸收8個(gè)波長(zhǎng)為6.88×10m的光子，同時(shí)放出1mol氧氣，植物儲(chǔ)存469J的能量，綠色植物能量轉(zhuǎn)換效率為多少？第二節(jié) 光的波粒二象性【基礎(chǔ)知識(shí)訓(xùn)練】1. 對(duì)于光的波粒二象性的說(shuō)法中，下列說(shuō)法中，正確的是A 有的光是波，有的光是粒子B 光子和電子是同樣一種粒子，光波和機(jī)械波同樣是一種波C 光的波動(dòng)

4、性是由于光子間的相互作用而形成D 光是一種波同時(shí)也是一種粒子2下列現(xiàn)象中說(shuō)明光有粒子性的有 A. 光的干涉 B. 光的衍射 C光電效應(yīng) D. 康普頓效應(yīng)3. 下列說(shuō)法正確的是 A光的頻率越高，衍射現(xiàn)象越容易看到 B光的頻率越高粒子性越顯著 C大量光子產(chǎn)生的效果往往顯示波動(dòng)性 D讓光子一個(gè)一個(gè)通過(guò)狹縫，每個(gè)光子都會(huì)在相同軌道上作勻速直線運(yùn)動(dòng)4光具有波粒二象性，個(gè)別光子往往表現(xiàn)出_性，大量光子表現(xiàn)出_,高頻光子表現(xiàn)出_, 低頻光子易表現(xiàn)出_,光在傳播過(guò)程中顯示_,光與物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)_5. 光的波動(dòng)說(shuō)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)是_,光子說(shuō)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)是_,現(xiàn)在人們對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)是_【能力技巧訓(xùn)練】6. 下列說(shuō)法正確

5、的是 A光的粒子性說(shuō)明每個(gè)光子就象一個(gè)極小的球體 B光是波，與機(jī)械波相似 C在光的干涉條紋中，明條紋是光子到達(dá)概率大的地方 D波動(dòng)性和粒子性在宏觀領(lǐng)域是對(duì)立的，在微觀領(lǐng)域是可以統(tǒng)一的 7按紅外線.紫外線.倫琴射線.的順序比較 A穿透能力由弱到強(qiáng) B越來(lái)越不易發(fā)生衍射 C波動(dòng)性越來(lái)越明顯 D粒子性由弱到強(qiáng). 8橙光在水中傳播速度為2.25×10m/s,在水中的波長(zhǎng)是4500A，橙光在空氣中的波長(zhǎng)是_A,它的一個(gè)光子的能量是_。 【探究創(chuàng)新訓(xùn)練】9. A.B兩種色光分別垂直水面并射向池底，經(jīng)歷時(shí)間T>T,那么兩種光子的能量關(guān)系是 A. E>E B. E<E C. E=E

6、 D. 不能確定10. 100W的單色光源發(fā)光效率為5，發(fā)射的光波長(zhǎng)為5.9×10m, 求該光源1秒發(fā)射的光子數(shù)？第三節(jié) 能級(jí)1. 電子繞核作圓周運(yùn)動(dòng)，按經(jīng)典物理學(xué)觀點(diǎn)推斷，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A這要發(fā)射電磁波，電磁波的頻率是連續(xù)的B電子軌道半徑應(yīng)逐漸減小C原子應(yīng)該是不穩(wěn)定的D輻射電磁波的頻率只是某些確定的值2關(guān)于原子的能量狀態(tài)下列說(shuō)法正確的是 A原子各狀態(tài)對(duì)應(yīng)能量是不連續(xù)的 B原子電離后的能量總和大于處于其他狀態(tài)的原子的能量 C能量最低的狀態(tài)叫基態(tài)，這種狀態(tài)下原子最穩(wěn)定 D能量最低的狀態(tài)叫激發(fā)態(tài)，這種狀態(tài)下原子最穩(wěn)定3關(guān)于光子的發(fā)射與吸收，下列說(shuō)法正確的是 A原子從較高能量狀態(tài)躍遷到較

7、低能量狀態(tài)時(shí)發(fā)射光子 B原子從較低能量狀態(tài)躍遷到較高能量狀態(tài)時(shí)發(fā)射光子 C原子發(fā)射光子能量等于兩個(gè)原子狀態(tài)的能量差 D原子一般吸收能量等于兩個(gè)能級(jí)差值的那些光子4一群處于n4激發(fā)態(tài)的氫原子，躍遷時(shí)可能發(fā)出的譜線有_條，其中最長(zhǎng)的波長(zhǎng)為_，最短的波長(zhǎng)為_.5. 氫原子的電子由外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道，原子的能量將_,電子的動(dòng)能將_?！灸芰记捎?xùn)練】6處于基態(tài)的氫原子，下列能量可以被吸收的是 A13.6eV B. 10.2eV C12.29eV D. 3.4eV7氫原子的基態(tài)能量是13.6eV，氫原子光譜中，波長(zhǎng)最短的光波波長(zhǎng)為_.8. 氫原子由n3的可能軌道躍遷到n2的可能軌道時(shí)，輻射的光子波長(zhǎng)是

8、多少？【探究創(chuàng)新訓(xùn)練】9一束激光的功率為0.1w，其頻率與氫原子的電子由第三軌道躍遷到第二軌道時(shí)發(fā)出光的頻率相等，則此激光束每米內(nèi)的光子數(shù)是多少？10氫原子中，已知電子質(zhì)量為m，電量為e，第一軌道半徑為r，求電子在不同軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)的線速度、周期、動(dòng)能、電勢(shì)能。第四節(jié) 物質(zhì)波.不確定關(guān)系【基礎(chǔ)知識(shí)訓(xùn)練】1. 關(guān)于物質(zhì)波下列說(shuō)法不正確的是A 實(shí)體物質(zhì)是沒(méi)有波動(dòng)性的B 場(chǎng)類物質(zhì)既有波動(dòng)性又有粒子性C 實(shí)體物質(zhì)也有波動(dòng)性的，只是波長(zhǎng)太小，不易表現(xiàn)出來(lái)而已D 物質(zhì)波就是概率波2. 下列說(shuō)法正確的是A 電子的衍射實(shí)驗(yàn)證實(shí)物質(zhì)波的假設(shè)是正確的B 牛頓定律適用于一切實(shí)物粒子的運(yùn)動(dòng)C X光的衍射實(shí)驗(yàn)證實(shí)物質(zhì)波的假

9、設(shè)是正確的D 光子和實(shí)物粒子在空間分布的概率是受波動(dòng)規(guī)律支配的3. 下列理解正確的是A 氫原子的電子運(yùn)行軌道實(shí)質(zhì)上是電子出現(xiàn)概率大的地方B 我們能用確定的坐標(biāo)描述電子在原子中的位置C 在微觀領(lǐng)域，不可能同時(shí)準(zhǔn)確第知道粒子的位置和動(dòng)量D 由于微觀粒子的軌跡無(wú)法描述，所以微觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律是無(wú)法認(rèn)識(shí)的4. 法國(guó)物理學(xué)家_首先提出了物質(zhì)波，物質(zhì)波是_5. 質(zhì)量5t的汽車，當(dāng)它以20m/s的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，其德布羅意波長(zhǎng)為_.【能力技巧訓(xùn)練】6. 電視機(jī)中電子的加速電壓為20000v，求電子擊中熒光屏的德布羅意波長(zhǎng)是多少？7. 一個(gè)質(zhì)子的動(dòng)能是9.1ev，如果一個(gè)電子的德布羅意波長(zhǎng)和該質(zhì)子的德布羅意波長(zhǎng)相等

10、，求該電子的動(dòng)能？【探究創(chuàng)新訓(xùn)練】8. 質(zhì)量為10g的子彈以300m/s的速度在空中飛行，其德布羅意波長(zhǎng)是多少？為什么我們無(wú)法觀察出其波動(dòng)性？此過(guò)程中子彈的波動(dòng)性是否表現(xiàn)在子彈的上下或左右顫動(dòng)前進(jìn)中，為什么？第二十章 光的波動(dòng)性 第二十一章 量子論初步檢測(cè)題一、選擇題1. 薄膜干涉條紋產(chǎn)生的原因是 （ ） A薄膜內(nèi)的反射光線和折射光線相互疊加 B同一束光線經(jīng)薄膜前后兩表面反射后相互疊加 C入射光線和從薄膜反射回來(lái)的光線疊加 D明條紋是波峰和波峰疊加而成，暗條紋是波谷與波谷疊加而成2關(guān)于衍射下列說(shuō)法正確的是 （ ） A衍射花樣的明暗條紋是光干涉的結(jié)果 B雙縫干涉中也存在光的衍射現(xiàn)象 C影的存在是

11、一個(gè)與衍射現(xiàn)象相矛盾的客觀實(shí)際 D一切波都可以產(chǎn)生衍射3一束平行光，通過(guò)雙縫后，在屏上得到明暗相間的條紋，則 （ ） A. 相鄰明條紋和暗條紋的間距不等 B將雙縫中某一縫擋住，屏上條紋將消失而出現(xiàn)一條亮線 C將雙縫中某一縫擋住，屏上出現(xiàn)間距不等的明暗條紋 D將雙縫中某一縫擋住，則屏上的條紋與原來(lái)一樣，只是亮度減半4一種電磁波入射到半徑為1m的孔上，可發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，這種波屬于電磁波譜的區(qū)域是 A射線 B. 可見光 （ ） C. 無(wú)線電波 D. 紫外線5將兩個(gè)偏振片緊靠在一起，放在一盞燈的前面，眼睛通過(guò)偏振片看到的光很弱。如果將其中一個(gè)偏振片旋轉(zhuǎn)180，在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)觀察到 （ ） A. 燈光

12、逐漸增強(qiáng)，然后又逐漸減弱 B燈光逐漸增強(qiáng)，然后又逐漸減弱到零 C燈光逐漸增強(qiáng)，沒(méi)有減弱現(xiàn)象 D燈光逐漸增強(qiáng)，再減弱，然后又增強(qiáng)到最亮6對(duì)于激光的認(rèn)識(shí)，下列說(shuō)法正確的是 （）A普通光源發(fā)出的光都是激光 B激光是自然界普遍存在的一種光 C激光是一種人工產(chǎn)生的相干光 D激光已經(jīng)深入到我們生活的各個(gè)方面7下面說(shuō)法正確的是 （ ） A光子射到金屬表面時(shí)，可能有電子發(fā)出 B光子射到金屬表面時(shí)，一定有電子發(fā)出 C電子轟擊金屬表面，可能有光子發(fā)出 D電子轟擊金屬表面，一定有光子發(fā)出8氫原子核外一個(gè)電子從一個(gè)軌道躍遷到另一軌道時(shí)，可能發(fā)生的現(xiàn)象是 （ ） A發(fā)出光子，電子動(dòng)能減少，原子勢(shì)能增加 B發(fā)出光子，電子

13、動(dòng)能增加，原子勢(shì)能減少 C吸收光子，電子動(dòng)能減少，原子勢(shì)能增加 D吸收光子，電子動(dòng)能增加，原子勢(shì)能減少9關(guān)于光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是 （ ） A動(dòng)能最大的光電子的動(dòng)能與入射光的頻率成正比 B光電子的動(dòng)能越大，光電子形成的電流越大 C光子本身所具有的能量取決于光子本身的頻率 D用頻率為的綠光照射某金屬發(fā)生了光電效應(yīng)，改用頻率為的紅光照射時(shí)一定不能發(fā)生光電效應(yīng)10關(guān)于電磁波的應(yīng)用，下列說(shuō)法正確的是 （ ） A醫(yī)院里常用X射線對(duì)手術(shù)室進(jìn)行消毒 B工業(yè)上利用射線檢查金屬內(nèi)部有無(wú)沙眼 C利用紅外線遙感技術(shù)在衛(wèi)星上監(jiān)測(cè)森林火情 D利用紫外線烘干谷物11. 已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為13.6ev，當(dāng)一群處于量

14、子數(shù)n3的激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)生躍遷時(shí)，可能輻射光子的能量為 （ ） A. 1.5ev B. 12.09ev C. 1.89ev,12.09ev D. 1.89ev,10.2ev,12.09ev12如紅光在水中的波長(zhǎng)與綠光在真空中的波長(zhǎng)相等，水對(duì)紅光的折射率為4/3，則紅光與綠光的頻率之比是 （ ） A3/4 B.4/3 C大于1 D.無(wú)法確定二填空題13功率為40W的普通燈泡正常發(fā)光時(shí)有5的電能轉(zhuǎn)化為可見光能，則一秒內(nèi)釋放的可見光的光子數(shù)約為_個(gè)（取一位有效數(shù)字）14地面附近一顆質(zhì)量為m的人造衛(wèi)星，其德布羅意波長(zhǎng)為_;一個(gè)處于基態(tài)的氫原子核外電子的德布羅意波長(zhǎng)為_。（地球半徑R，重力加速度g，基

15、態(tài)電子軌道半徑r，電子質(zhì)量m）15用波長(zhǎng)為5000A的光，照射某金屬恰好產(chǎn)生光電效應(yīng)，用波長(zhǎng)4000A的光照射時(shí)，逸出光電子的最大速率為_16下列技術(shù)中利用的光學(xué)原理分別是 （ ） A光學(xué)元件表面涂氟化鎂薄膜是利用_。 B光導(dǎo)纖維是利用_。 C三棱境分光是利用_。17大額鈔票上有用熒光物質(zhì)印刷的文字，在可見光下用肉眼看不見，但用_照射時(shí)，就能清晰地看到文字18一個(gè)激光器能發(fā)出4.74×10HZ的紅光，則它在真空中波長(zhǎng)是_.進(jìn)入折射率為的透明介質(zhì)后這束激光的波長(zhǎng)為_,波速為_三、實(shí)驗(yàn)題19如圖2是雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。圖3是用紅光和紫光在同一裝置做實(shí)驗(yàn)得到的干涉圖樣，a、b分別表示中

16、央明條紋?；卮鹣铝袉?wèn)題：1>.雙縫的作用是_2>.甲、乙分別是_光和_光四、計(jì)算題20. 用波長(zhǎng)為0.51µm的綠光經(jīng)雙縫在屏上得到干涉條紋，測(cè)得相鄰兩明條紋間距為0.55mm，在水中用紅光做上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得相鄰兩明條紋間距也為0.55mm，如水的折射率為4/3.求此紅光的頻率。21對(duì)一定金屬用不同頻率光照射時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能不同，使具有該動(dòng)能的電子速度減為零所需要的減速電壓不同，如圖1所示，試根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算譜朗克衡量h和該金屬的逸出功。22如圖4為測(cè)定光電管電流的簡(jiǎn)圖，光電管能將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，現(xiàn)在光電管中加正向電壓。1>在圖中標(biāo)出電源和電流表的正負(fù)極2&

17、gt;入射光應(yīng)照在_極上3>若電流表讀數(shù)為10µA，則每秒從光電管陰極發(fā)射的光電子至少是多少個(gè)？量子論初步參考答案與提示第一節(jié) 光電效應(yīng) 光子1.B; 2.C; 3.D; 4.金屬內(nèi)正電荷引力逃逸出來(lái)，極限頻率；5.最大初動(dòng)能，6.63×10JS;逸出功； 6.C； 7.2.49ev； 8. 4； 9.A.B.C; 10. 34%第二節(jié) 光的波粒二象性.1. D; 2.C.D; 3.B.C; 4.粒子、波動(dòng)性、粒子性、波動(dòng)性、波動(dòng)性、粒子性5. 干涉、衍射、光電效應(yīng)、光有波粒二象性；6.C.D；7.A.B.D; 8.6000A.2.1ev9.A；10. 1.5

18、5;10個(gè)第三節(jié) 能級(jí)1. D; 2.A.B.C; 3.A.C.D;4. 6,1.88×10m,9.75×10m；5.減小，增大；6.A,B; 7.914A；8. 6.58×10m； 9. 1.1×10個(gè) ； 10. V；T，E，E（E-）第四節(jié) 物質(zhì)波 不確定關(guān)系1. A；2. A.D; 3.A,C; 4.德布羅意，概率； 5. 6.63×10m； 6. 8.69×10nm； 7. E1.67×10ev，（要P=P,則E=E）; 8. =2.21×10,無(wú)法觀察其波動(dòng)性，不是表現(xiàn)為這種現(xiàn)象，因?yàn)榈虏剂_意是一種概率波，不是宏觀波，不表現(xiàn)為粒子做曲線運(yùn)動(dòng)光的波動(dòng)性、量子論初步檢測(cè)題答案1 B；2