早期量子理论习题课-田浩.pptxVIP

基本概念：黑体、辐射出射度、单色辐射出射度、单色吸收比、单色反射比一.黑体辐射基本规侓：基尔霍夫定侓、斯特藩—玻耳兹曼定律、维恩位移定律、普朗克公式实验规律：饱和电流、截止电压、截止频率、瞬时二.光电效应光子理论：光量子假设、光电效应方程实验规律：波长变化、散射强度、峰值对比理论解释：光的粒子性、动量守恒和能量守恒三.康普顿散射早期量子论

夫兰克—赫兹实验波尔的氢原子理论实验规律：波尔理论：定态假设、电子跃迁假设、量子化条件波尔半径(0.053nm)，基态能量(-13.6eV)早期量子论题分类：黑体辐射、光电效应、康普顿散射、波尔氢原子理论解：根据斯特藩-波尔兹曼定律，黑体的辐射出射度例题1、在加热黑体的过程中，单色辐射出射度的峰值波长由0.69um变化到0.50um，求其辐射出射度增加了多少倍？又根据维恩位移定律，黑体的单色辐射出射度峰值波长为05于是，习题选讲

例题2、已知太阳的辐射光谱与5900K的黑体辐射谱相似，太阳的直径为。1）试估计由于辐射太阳每年失去的质量。2）太阳的质量约为kg，它已存在40亿年。试求因辐射而失去的质量及其所占的比例。解：1）从有太阳的表面积为于是太阳每年失去的能量为质量为2）40亿年失去质量占总质量的比例为

01解：由光电效应方程02例题3、以钠作为光电管阴极，把它与电源的正极相连，03而把光电管阳极与电源负极相连，这反向电压会04降低以至消除电路中的光电流。当入射光波长为05433.9nm时，测得截止电压为0.81V，当入射光波06为321nm时，测得截止电压为1.93V，试计算普朗07克常数h并与公认值比较。08根据线性关系，可写成最大初动能

解：由光电效应方程1）光电子最大初动能2）初动能全部用于克服电场力作功，截止电压为3）由光电效应方程，电子最大初动能为零时例题4、铝的逸出功是4.2eV，今用波长为200nm的光照射铝表面，求：1）光电子最大初动能；2）截至电压；3）铝的红限波长。

例题5、波长为?的单色光照射某金属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(如图示)，今已测出电子在该磁场中作圆运动的最大半径为R。求：1）金属材料的逸出功；2）截止电压。e,m????????????M?解：1）由光电效应方程：2）

电子的动能等于碰撞前光子的能量减去碰撞后光子的能量，即：由相对论质量关系，可得解得解：由康普顿散射碰撞后光子的波长为例题6、一个波长λ=0.5nm的光子与原子中电子碰撞，碰撞后光子以与入射方向成150o角方向反射，求碰撞后光子的波长与电子的速率。

解：1）2）由碰撞前后动量守恒φθ由图中三角形关系例题7、设?和?分别为康普顿散射中入射与散射光子的波长，Ek为反冲电子动能，φ为反冲电子与入射光子运动方向夹角，θ为散射光子与入射光子运动方向夹角，试证明：

两式联立，有：解：1）波尔理论即为经典理论加量子化条件，据此有R为地球绕太阳运动的允许半径公式。例题8、波尔理论也适用于太阳系，地球相当于电子，太阳相当于核，而万有引力相当于库仑力。1）求地球绕太阳运动的允许半径公式；2）地球运行实际半径为1.50×1011m,与此半径对应的量子数n多大？3）地球轨道和它的下一个较大可能半径差值多大？（ME=5.98×1024kg,Ms=1.99×1030kg,G=6.67×10-11Nm2kg-2)

2）地球实际运动半径为Rn，则相应的量子数为地球实际轨道和它的下一个较大可能轨道半径差值为例题9、求氢原子光谱莱曼系的最小波长和最大波长。解：最小波长为最大波长为

10.（1）物理光学的一个基本结论是，在被观测物小于所用照射光波长的情况下，任何光学仪器都不能把物体的细节分辨出来，这对电子显微镜中的电子德布罗意波同样适用。若要研究线度为0.020μm