大連理工物理答案18

1、作業(yè)18量子物理二1康普頓效應(yīng)的主要特點(diǎn)是【】A散射光的波長(zhǎng)均比入射光的波長(zhǎng)短，波長(zhǎng)與散射物的性質(zhì)無關(guān)。散射光的波長(zhǎng)均比入射光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，波長(zhǎng)與散射物的性質(zhì)有關(guān)。散射光中既有比入射光的波長(zhǎng)長(zhǎng)的成分，也有與入射光的波長(zhǎng)相同的成分；波長(zhǎng)與散射物的性質(zhì)無關(guān)。散射光中既有比入射光的波長(zhǎng)長(zhǎng)的成分，也有與入射光的波長(zhǎng)相同的成分；波長(zhǎng)與散射物的性質(zhì)有關(guān)。答：C在康普頓散射中，設(shè)反沖電子的速度為0.6c，則因散射使電子獲得的能量是其靜止能量的【】A.0.5倍B.0.25倍C.2倍D.1.5倍答:【B】解：散射后，反沖電子的總能量為me4.0 x10-19J=2.5V1.60 x10-19CE=me2=0=1.2

2、5me20v21-e2反沖電子獲得的能量，即反沖電子的動(dòng)能為E=me2一mc2=0.25me2k00以一定頻率的單色光照射在某金屬上，測(cè)得其光電流的曲線如圖實(shí)線所示，然后在光強(qiáng)不變?cè)龃笳丈涔忸l率，測(cè)得光電流得曲線如圖191中虛線所示，則滿足題意的圖是【】。解：由光電效應(yīng)方程：hv=丄mv2+A，且丄mv2=eU，可見，當(dāng)增大照射光頻率時(shí),22e逸出的光電子最大初動(dòng)能增大，反向截止電壓數(shù)值上增大，所以A和C錯(cuò)；光的強(qiáng)度：S=Nhv，光強(qiáng)不變,增大光的頻率，則光子數(shù)應(yīng)減少，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)減少因而虛線的飽和光電流應(yīng)減小。這里注意：光電效應(yīng)中，飽和電流與光強(qiáng)成正比，是對(duì)入射光頻率不變的情況而

3、言。康普頓效應(yīng)是指，這可以用光子與進(jìn)行碰撞來解釋，在此過程中與守恒。答：X射線通過物質(zhì)發(fā)生散射時(shí)，出現(xiàn)波長(zhǎng)比入射光波長(zhǎng)長(zhǎng)的散射光，散射光波長(zhǎng)改變的現(xiàn)象；原子中受原子核束縛較小的外層電子；動(dòng)量，能量波長(zhǎng)為300nm的光照在某金屬表面產(chǎn)生光電效益，已知光電子的能量范圍從0到4.0 x10-19J。求（1）遏制電壓；（2）紅限頻率。（普朗克常數(shù)h=6.63x10-34J.S，電子電量e=1.60 x10-19C）1mV2=eU2解:（1）光電子的最大初動(dòng)能為4.0 x10-19J,貝I(2)由hv得到11mV2mV22e2v=V-=0hXh3x108300 x10-94.0 x10-19=4.0 x

4、1014Hz6.63x10-346.鎢的逸出功為4.58eV。(1)求鎢的紅限頻率；(2)分別求出照射光波長(zhǎng)為200nm和250nm時(shí)的遏制電壓。解：(1)A=hv，0A4.58x1.60 x10一19ev=1.1x1015Hz，X=273nm0h6.63x10一340v0(2)hv=mv22X=200nm時(shí)，+A=eU+A，U=(hv一A)/e=(he/X一A)/eaa6.63x10-34x3x108U=(hc/X一A)/ea200 x10-91.60 x10-19=1.64(V)250nm時(shí)，Ua當(dāng)X=250nm時(shí)，U=0.39Va7.在康普頓散射中，若照射光光子能量與電子的靜止能量相等，

5、求；(1)散射光光子的最小能量；(2)反沖電子的最大動(dòng)量。解：(1)由已知hv=九0mc2，0則有入射光子的波長(zhǎng)為九0mc0由人九=九一九0h(1一cos申)，mc0有X=X+-(1一cos*)0me0散射光子能量最小時(shí)，其波長(zhǎng)最大，此時(shí)*=n，因此，散射的最大波長(zhǎng)為2hX=X+max0mc0散射光子的最小能量為mc02hmc03h，mc0he10.17MeV(電子靜止能量0.511MeV)me2302)當(dāng)散射光子有最小能量時(shí)，反沖電子的動(dòng)能最大，則反沖電子的動(dòng)量最大。hv=一minXmax4.58x1.60 x10-19如圖，由動(dòng)量守恒衛(wèi)-e=P+e,則反沖電子的最大動(dòng)量：TOC o 1-5 h zX0X0maxhh14P=+=me+me=me=3.64x10一22kg-m/sXX030300max光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)在對(duì)光子的粒子性認(rèn)識(shí)方面有不同意義嗎？答光電效應(yīng)：光子具有能量，能量守恒康普頓效應(yīng)：光子還具有動(dòng)量，能量和動(dòng)量守恒為什么可見光作為入射光一般觀察不到康普頓散射效應(yīng)？h答由康普