近代物理课后答案
近代物理(答案)
【解析】光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与光照强度无关，因此在入射光频率相同的情况下，遏止电压相同，在能发生光电效应的前提下，光电流随着光照强度增大而增大，C正确．
12．【答案】A
【解析】依据光电效应方程Ek＝hν－W0可知，Ek－ν图线的斜率代表普朗克常量h，因此钨和锌的Ek－ν图线应该平行．图线的横轴截距代表截止频率ν0，而ν0＝，因此钨的截止频率小些，综上所述，A图正确．
6．【答案】AC
【解析】查德威克用核反应方程：①证实了中子的存在；根据核反应前后电荷数守恒和质量数守恒知C是正确的；②式是聚变反应方程；④式是原子核的人工转变，不是α衰变方程．选项A、C正确．
7．【答案பைடு நூலகம்A
【解析】Rn→P0＋He
由动量守恒定律，得4m0v0＝218m0v
反冲核的速度为v＝v0
反冲核的动能为
2．【答案】C
【解析】从能级图上可以看出，a光子的能量最大，光的波长最短，b光子的能量最小，频率最低，波长最长，因此C选项正确．
3．【答案】B
【解析】氢原子从高能级向低能级跃迁时，将以辐射光子的形式向外放出能量，故选项B正确．
4．【答案】A
【解析】α粒子带正电，因此α粒子靠近核时，与核间有斥力，沿方向②的α粒子比沿方向①的α粒子离核近，与核的作用强，因此α粒子沿方向②进入后与核作用向外侧散射的偏转角应该比沿①的大．
9．【答案】B
【解析】γ射线是光子流，选项A错误；氢原子辐射光子后能量减小，轨道半径减小，其绕核运动的电子动能增大，总能量减小，选项B正确；太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的氢核聚变，选项C错误；由m＝，n＝得m＝＝g＝25 g，选项D错误．
10．【答案】D
物理专题六 近代物理听课答案
物理专题六近代物理高频考点探究考点一1.AC[解析] 根据德布罗意物质波理论知,任何一个运动的物体,小到电子、质子,大到行星、太阳,都有一种波与之相对应,这种波就叫物质波,选项A正确;由于X射线本身就是一种波,而不是实物粒子,故X射线的衍射实验,并不能证实物质波理论的正确性,选项B错误;电子是一种实物粒子,电子的衍射实验表明运动着的实物粒子具有波动性,选项C正确;干涉、衍射是波的特有现象,只要是波,都会发生干涉、衍射现象,选项D错误.2.AB[解析] 由图像可知丙光对应的光电子的最大初动能最大,即丙光的频率最高(波长最小),选项B正确,选项D错误;甲光和乙光的频率相同,选项A正确;由于是同一光电管,所以乙光、丙光对应的截止频率是一样的,选项C错误.3.B[解析] 根据爱因斯坦光电效应方程可知,光电子的最大初动能为E k=-W,根据题意知λ1=λ,λ2=λ,E k1∶E k2=1∶2,联立可得逸出功W=,故B正确.4.A[解析] 设金属的逸出功为W0,截止频率为νc,则W0=hνc.光电子的最大初动能E k与遏止电压U c的关系是E k=eU c,光电效应方程为E k=hν-W0,联立可得U c=ν-,故U c-ν图像的斜率为,C、D错误;当U c=0时,ν==νc,由图可知,此时ν≈4.30×1014 Hz,即金属的截止频率约为4.30×1014 Hz,A正确,B错误.考点二1.A[解析] 根据玻尔理论,氢原子发射光子能量ΔE=-=-E1,-E1=-E1,联立解得k=3,p=2,故A正确.2.AD[解析] 根据=3可知,大量处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时,能发出3种不同频率的光,A正确;一个处于n=4能级的氢原子会自发地向低能级跃迁,跃迁时最多能发出3种光子,B错误;用能量为10.2 eV的光子照射可使处于基态的氢原子跃迁到n=2激发态,不能多于,也不能少于此值,C错误;从n=4能级跃迁到n=2能级放出的光子能量为2.55 eV,大于逸出功,能发生光电效应,D正确.3.C[解析] 氢原子若从n>2的能级跃迁到n=2的能级,由玻尔理论可得-=hν=,按照巴耳末公式,原子由n>2的能级跃迁到n=2的能级,放出的谱线的波长满足=R-,以上两式相比较可得-E1=hcR,故里德伯常量R可表示为R=-,选项C正确.4.BD[解析] 氢原子从高能级向基态跃迁时发出的光子的最小能量为10.2 eV,照射锌板一定能产生光电效应现象,故A错误;用能量为11.0 eV的电子轰击,基态的氢原子吸收的能量可以等于10.2 eV,可以使处于基态的氢原子跃迁到n=2能级,故B正确;紫外线光子的最小能量为3.11 eV,处于n=2能级的氢原子的电离能为3.4 eV,故有部分频率的紫外线不能被n=2能级的氢原子吸收,故C错误;而处于n=3能级的氢原子的电离能为1.51 eV,故处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线,并且使氢原子电离,故D正确.考点三1.A[解析] 一个U原子核衰变为一个Pb原子核的过程中,发生α衰变的次数为-=8次,发生β衰变的次数为2×8-(92-82)=6次,选项A正确.2.A[解析] 放射性元素的半衰期是一定的,与放射性元素所处的物理环境和化学环境无关,故四种情况下铋剩余的质量相等,剩余的铋的质量为m余=16×g=4 g,所以A正确.3.C[解析] 铀核U经过一次α衰变后,电荷数少2,质量数少4,变为钍核Th,A正确;根据电荷数守恒、质量数守恒知,X的电荷数为-1,质量数为0,可知X为电子,B正确;C中反应为原子核的人工转变,C错误;根据m=m0·可得T=5天,D正确.4.A[解析] 由轨迹弯曲方向可以看出,反冲核与放出的粒子的受力方向均与电场强度方向相同,均带正电,C错误;反冲核、粒子在电场中偏转时,竖直方向上做匀速直线运动,水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动,发生核反应时反冲核、粒子的速度分别为v1、v2,由动量守恒定律得m1v1=m2v2,由图可得b=v1t,a=v2t,4b=t2,2a=t2,解得=,故B、D错误,A正确.考点四1.AD[解析] 核反应遵守电荷数守恒和质量数守恒,由H H He+X+17.6 MeV知X为n,由X+He H+4.9 MeV知Y为Li,其中Y的质子数是3,中子数也是3,选项A正确,选项B错误.两个核反应都释放出核能,故都有质量亏损,选项C错误.H n+17.6 MeV为轻核聚变,选项D正确.2.AC[解析] 由图可知,中等质量的原子核的比结合能较大,所以中等质量的质子核较稳定,故A正确.由图可知H核比结合能比Li核小,故H核比Li核更不稳定,故B错误;重核裂变成中等质量的核,有质量亏损,释放能量,故C正确;由图可知Kr核的比结合能比U核的大,但结合能较小,故D错误.3.BC[解析] 原子核发生衰变时,根据动量守恒定律可知,两粒子的速度方向相反,由图可知粒子的运动轨迹在同一侧,根据左手定则可知,衰变后的粒子的电性相反,所以原子核发生βe,故A错误,B正确;根据R=且两粒子动量等大,可得衰变,衰变方程为Bi Po-R1∶R2=q2∶q1=84∶1,故C正确,D错误.4.ABD[解析] Pu的衰变方程为Pu U He+γ,选项A正确;此核反应过程中的质量亏损为Δm=m Pu-m U-mα,选项B正确;释放出的γ光子能量为hν,由能量关系得hν+E kU+E kα=(m Pu-m U-mα)c2,选项C错误,选项D正确.。
高中物理选修3-5近代物理基础练习有答案
第1节波粒二象性1．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，D项错误。
2．在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能产生光电效应。
对于这两个过程，下列四个物理量中，一定不同的是________。
A．遏止电压B．饱和光电流C．光电子的最大初动能D．逸出功解析：不同金属的逸出功一定不同，用同一种光照射，由爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0知，光电子的最大初动能一定不同，而E k＝eU c，可见遏止电压也一定不同，A、C、D 均正确；同一种光照射同一种金属，入射光越强，饱和电流越大，因此可以调节光的强度，实现锌和银产生光电效应的饱和光电流相同，B错误。
答案：ACD3．一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成a、b两束，如图所示，则a、b两束光()A．垂直穿过同一块平板玻璃，a光所用的时间比b光长B．从同种介质射入真空发生全反射时，a光临界角比b光的小C．分别通过同一双缝干涉装置，b光形成的相邻亮条纹间距小D．若照射同一金属都能发生光电效应，b光照射时逸出的光电子最大初动能大解析：选AB由光的色散图像可知，a光的折射程度比b光的大，因此玻璃对a光的折射率大，a光的频率高，光子能量大，波长短，由v＝cn可知，在同一介质中a光的传播速度小，因此垂直穿过同一块平板玻璃，a光所用的时间长，A项正确；由sin C＝1n可知，从同种介质射入真空发生全反射时，a光的临界角小，B项正确；由Δx＝ldλ可知，经同一双缝干涉装置，a光形成的相邻亮纹间距小，C项错误；由爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0可知，照射同一金属发生光电效应，a 光产生的光电子的最大初动能大，D 项错误。
2020物理高考备考专题《近代物理初步》(附答案解析版)
专题十一 近代物理初步高考对本部分内容考查的重点和热点有以下几个方向：①原子的能级跃迁；②原子核的衰变规律；③核反应方程的书写；④质量亏损和核能的计算；⑤原子物理部分的物理学史和α、β、γ三种射线的特点及应用等．选修命题会涉及有关原子、原子核或量子理论、动量问题，且动量问题一般以计算题的形式，其它问题则以填空或选择性填空形式出现．知识点一、原子结构模型特别提醒:(1)原子的跃过条件:h ν＝E 初－E 终只适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情况．(2)至于实物粒子和原子碰撞情况,由于实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收,所以只要入射粒子的动能大于或等于原子某两定态能量之差,也可以使原子受激发而向较高能级跃迁.知识点二、原子核的变化1．几种变化方式的比较2.各种放射线性质的比较3.三种射线在电磁场中的偏转情况比较图13－1如图13－1所示，在匀强磁场和匀强电场中都是β比α的偏转大，γ不偏转；区别是：在磁场中偏转轨迹是圆弧，在电场中偏转轨迹是抛物线．如图13－1丙图中γ肯定打在O点；如果α也打在O点，则β必打在O点下方；如果β也打在O点，则α必打在O点下方．知识点三、核力与质能方程的理解1．核力的特点(1)核力是强相互作用的一种表现，在它的作用范围内，核力远大于库仑力．(2)核力是短程力,作用范围在1.5×10－15 m之内.(3)每个核子只跟相邻的核子发生核力作用,这种性质称为核力的饱和性.2．质能方程E＝mc2的理解(1)质量数与质量是两个不同的概念.核反应中质量数、电荷数都守恒,但核反应中依然有质量亏损.(2)核反应中的质量亏损,并不是这部分质量消失或质量转化为能量,质量亏损也不是核子个数的减少,核反应中核子的个数是不变的.(3)质量亏损不是否定了质量守恒定律，生成的γ射线虽然静质量为零，但动质量不为零，且亏损的质量以能量的形式辐射出去．特别提醒：在核反应中，电荷数守恒，质量数守恒，质量不守恒，核反应中核能的大小取决于质量亏损的多少，即ΔE＝Δmc2.高频考点一原子结构氢原子光谱例1．图示为氢原子能级图以及从n＝3、4、5、6能级跃迁到n＝2能级时辐射的四条光谱线，已知从n＝3跃迁到n＝2的能级时辐射光的波长为656 nm，下列叙述正确的有()A．四条谱线中频率最大的是HδB．用633 nm的光照射能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级C．一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时，最多产生3种谱线D．如果Hδ可以使某种金属发生光电效应，只要照射时间足够长，光的强度足够大，Hβ也可以使该金属发生光电效应【答案】AC【解析】频率最大的光子对应的能量最大，即跃迁时能量差最大，故从n＝6跃迁到n＝2的频率最大，选项A正确；原子跃迁过程中，吸收光子的能量应刚好等于两能级的能量差，选项B错误；从n＝3向低能级跃迁时，可以是从3→2、2→1或者是3→1，即有三种频率不同的光子，选项C正确；光电效应与光照的时间无关，Hδ光子的能量最大，故其他光子不一定可以使该金属产生光电效应，选项D错误．【变式探究】下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是()A．γ射线是高速运动的电子流B．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D.21083Bi的半衰期是5天，100克21083Bi经过10天后还剩下50克【解析】γ射线是光子流，故A错误；氢原子辐射光子后，由高能级向低能级跃迁，半径减小，绕核运动的动能增大，故B正确；太阳辐射能量主要来源是太阳中发生的轻核聚变，故C错误；100克21083Bi经过10天即2个半衰期还剩下122×100克＝25克，故D错误．【答案】B【变式探究】(多选)下列说法正确的是()A．玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B．可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C．天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D．观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同【解析】玻尔对氢原子光谱的研究完善了核式结构模型，选项A错误；紫外线有荧光效应，故B 选项正确；天然放射现象中的γ射线不带电，在电场或磁场中不发生偏转，选项C错误；观察者与波源互相远离，由多普勒效应可知接收到的频率变小，故选项D正确．【答案】BD高频考点二天然放射现象核反应核能例2．（2019·天津卷）我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018年获得重大突破，等离子体中心电子温度首次达到1亿度，为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础。
近代物理主要知识点及思考题答案
一、光学全息照相1.全息照相原理：全息照相是以物理光学理论为基础的，借助参考光与物光的相互作用，在感光板上以干涉条纹的形式记录下物体的振幅和位相的全部信息。
2.全息照相的过程分两步：（1）造像，设法把物体光波的全部信息记录在感光材料上；（2）建像，照明已被记录下的全部信息的感光材料，使其再现原物的光波。
3.全息照相的主要特点：①立体感强②具有可分割性③同一张全息片上可重叠拍摄多个全息图④全息照片再现时，像可放大缩小⑤全息照片再现时，像的亮度可变化。
4.拍摄系统的技术要求：①对光源的要求：拍摄全息图必须用具有高度空间和时间相干性的光源；②对系统稳定性的要求：需要一个刚性和防震性都良好的工作台；③对光路的要求：参考光和物光两者的光程差要尽量小；两者之间的夹角应小于45°；④对全息干板的要求：需要制作优良的全息图，一定要有合适的记录介质。
二．光电效应法测普朗克常数1.截止电压：光电流随加速电压的增加而增加，加速电压增加到一定值后，当光电流达到饱和值I M，I M，与入射光强成正比。
当U变成负值时，光电流迅速减小，当U<=U0时，光电流为0，这个相对于阴极是负值的阳极电压U0被称为截止电压。
（对于不同频率的光，其截止电压不同）2.为了获得准确的截止电位，实验所用光电管需要满足的条件：①对所有可见光谱都比较灵敏；②阳极包围阴极，当阳极为负电压时，大部分光子仍能射到阳极；③阳极没有光电效应，不会产生反向电流；④暗电流很小。
3. 红限：所谓红限是指极限频率。
以为光从红到紫频率逐渐升高。
发生光电效应的条件是：光的频率大于等于某一极限频率。
也就是比这个频率高的光（比这种光更靠近紫色那一端）能发生光电效应。
而频率比它更低（也就是更靠近红色那一端）的光不能发生光电效应。
所以就把这个极限频率叫做靠近红端的极限。
简称红限！4.反向电流：入射光照射阳极或从阴极反射到阳极之后都会造成阳极光电子发射。
加速电压U为负值时，阳极发射的电子向阴极迁移形成阳极反向电流。
高考物理近代物理知识点之原子结构图文答案
高考物理近代物理知识点之原子结构图文答案一、选择题1．关于近代物理，下列说法错误．．的是 （ ） A ．轻核聚变反应方程234112H H He X +→+中，X 表示电子B ．α粒子散射实验现象揭示了原子的核式结构C ．分别用红光和紫光照射金属钾表面均有光电子逸出，紫光照射时，逸出的光电子的最大初动能较大D ．基态的一个氢原子吸收一个光子跃迁到n = 3激发态后，可能发射2种频率的光子2．图甲所示为氢原子能级图，大量处于n =4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，其中用从n =4能级向n =2能级跃迁时辐射的光照射图乙所示光电管的阴极K 时，电路中有光电流产生，则A ．改用从n =4能级向n =1能级跃迁时辐射的光，一定能使阴极K 发生光电效应B ．改用从n =3能级向n =1能级跃迁时辐射的光，不能使阴极K 发生光电效应C ．改用从n =4能级向n =1能级跃迁时辐射的光照射，逸出光电子的最大初动能不变D ．入射光的强度增大，逸出光电子的最大初动能也增大3．下列说法正确的是（ ）A ．“光电效应”现象表明光具有波动性B ．电子的发现揭示了原子不是构成物质的最小微粒C ．天然放射现象表明原子可以再分D ．卢瑟福根据“α粒子散射”实验建立原子结构“枣糕模型”4．下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是 ．A ．γ射线是高速运动的电子流B ．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C ．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D ．21083Bi 的半衰期是5天，100克21083Bi 经过10天后还剩下50克5．如图所示为氢原子的能级图，一群处于量子数4n =的激发态的氢原子，能够自发跃迁到较低的能量状态，并向外辐射光子．已知可见光的光子的能量范围为1.64~3.19 eV ，锌板的逸出功为3.34 eV ，则向外辐射的多种频率的光子中A．最多有4种频率的光子B．最多有3种频率的可见光C．能使锌板发生光电效应的最多有4种频率的光子D．能使锌板发射出来的光电子，其初动能的最大值为9.41 eV6．下列说法正确的是（）A．汤姆孙通过α粒子散射实验，提出了原子具有核式结构B．一群处于n=4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生4种谱线C．结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定D．在核反应中，质量数和电荷数都守恒7．下列说法符合物理学事实的是（）A．伽利略最早证明了行星公转的轨道是椭圆B．牛顿将物体间复杂多样的相互作用抽象为“力”C．法拉第在实验中将导线南北放置发现了电流的磁效应D．汤姆孙通过 粒子散射实验，提出了原子具有核式结构8．如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2. 49 eV的金属钠，下列说法正确的是（）A．这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短B．这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=1所发出的光频率最高C．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11. 11 eVD．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9. 60 eV9．在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数的α粒子发生了大角度的偏转，其原因是( ) A．原子中有带负电的电子，电子会对α粒子有引力的作用．B．正电荷在原子中是均匀分布的．C．原子的正电荷和绝大部分的质量都集中在一个很小的核上．D．原子是不可再分的．10．根据近代物理知识，你认为下列说法中正确的是（）A．在原子核中，比结合能越大表示原子核中的核子结合的越牢固B ．已知氢原子从基态跃迁到某一激发态需要吸收的能量为12.09eV ，则动能等于12.09eV 的另一个氢原子与这个氢原子发生正碰，可以使这个原来静止并处于基态的氢原子跃迁到该激发态C ．相同频率的光照射不同金属，则从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越大D ．铀核23892(U)衰变为铅核20682(Pb)的过程中，中子数减少21个11．氢原子从能量为m E 的较高激发态跃迁到能量为n E 的较低激发态，设真空中的光速为c ，则氢原子A ．吸收光子的波长为()m n c E E h - B ．辐射光子的波长为()m n c E E h - C ．吸收光子的波长为n m ch E E - D ．辐射光子的波长为nm ch E E - 12．不断发现和认识新现象，进而理解事物的本性，这是一切科学发展的必由之路。
近代物理100答案
近代物理100点1（错误）爱因斯坦提出的光子说否定了光的波动说。
2（错误）太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应。
3（错误）大量氢原子从n＝4激发态跃迁到n＝2的激发态时，可以产生4种不同频率的光子。
4（正确）一种元素的同位素具有相同的质子数和不同的中子数。
5（正确）卢瑟福的α粒子散射实验可以估测原子核的大小。
6（正确）紫光光子的能量比红光光子的能量大。
7（正确）对于氢原子，量子数越大，其电势能也越大。
8（错误）麦克斯韦提出光子说，成功地解释了光电效应。
9（正确）大量光子产生的效果往往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示粒子性。
10（正确）电子束通过铝箔时可能产生衍射图样。
11（正确）当原子处于不同的能级时，电子在各处出现的概率是不一样的。
12（正确）玻尔的跃迁假设是根据原子的特征光谱提出的。
13（正确）同一种放射性元素处于单质状态或化合物状态，其半衰期相同。
14（错误）原子核衰变可同时放出、α、β、r射线，它们都是电磁波。
15（错误）治疗脑肿瘤的“r刀”是利用了r射线电离本领大的特性。
16（错误）β射线的龟子是原子核外电子释放出来而形成的。
17（错误）太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应。
18（正确）利用卢瑟福的α粒子散射实验可以估算原子核的大小。
19（错误）玻尔理论是依据α粒子散射实验分析得出的。
20（正确）氢原子核外电子从小半径轨道跃迁到大半径轨道，电子的动能减小，电势能增大，总能量增大。
21（错误）爱因斯坦通过质能方程阐明质量就是能量。
22（正确）爱因斯坦提出光子说，并给出了光子能量E=h23（错误）牛顿运用理想实验法得出“力不是维持物体运动的原因”。
24（错误）牛顿总结出万有引力定律并精确测出了引力常量。
25（错误）牛顿的“微粒说”、惠更斯的“波动说”、爱因斯坦提出了“光子说”都圆满地说明了光的本性。
26（错误）光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏观概念上的波，也可以看成微观概念的粒子。
近代物理实验_思考题答案
近代物理实验_思考题答案一、夫兰克—赫兹实验1解释曲线I p －V G2形成的原因答；充汞的夫兰克-赫兹管，其阴极K 被灯丝H 加热，发射电子。
电子在K 和栅极G 之间被加速电压KG U 加速而获得能量，并与汞原子碰撞，栅极与板极A 之间加反向拒斥电压GA U ，只有穿过栅极后仍有较大动能的电子，才能克服拒斥电场作用，到达板极形成板流A I 。
2实验中，取不同的减速电压V p 时，曲线I p －V G2应有何变化？为什么？答；减速电压增大时，在相同的条件下到达极板的电子所需的动能就越大，一些在较小的拒斥电压下能到达极板的电子在拒斥电压升高后就不能到达极板了。
总的来说到达极板的电子数减小，因此极板电流减小。
3实验中，取不同的灯丝电压V f 时，曲线I p －V G2应有何变化？为什么？答；灯丝电压变大导致灯丝实际功率变大，灯丝的温度升高，从而在其他参数不变得情况下，单位时间到达极板的电子数增加，从而极板电流增大。
灯丝电压不能过高或过低。
因为灯丝电压的高低，确定了阴极的工作温度，按照热电子发射的规律，影响阴极热电子的发射能力。
灯丝电位低，阴极的发射电子的能力减小，使得在碰撞区与汞原子相碰撞的电子减少，从而使板极A 所检测到的电流减小，给检测带来困难，从而致使A GK I U -曲线的分辨率下降；灯丝电压高，按照上面的分析，灯丝电压的提高能提高电流的分辨率。
但灯丝电压高, 致使阴极的热电子发射能力增加，同时电子的初速增大，引起逃逸电子增多，相邻峰、谷值的差值却减小了。
二、塞曼效应1、什么叫塞曼效应，磁场为何可使谱线分裂？答；若光源放在足够强的磁场中时，原来的一条光谱线分裂成几条光谱线，分裂的谱线成分是偏振的，分裂的条数随能级的类别而不同。
后人称此现象为塞曼效应。
原子中电子的轨道磁矩和自旋磁矩合成为原子的总磁矩。
总磁矩在磁场中受到力矩的作用而绕磁场方向旋进从而可以使谱线分离2、叙述各光学器件在实验中各起什么作用?答；略3、如何判断F-P 标准具已调好？答；实验时当眼睛上下左右移动时候，圆环无吞吐现象时说明F-P 标准具的两反射面平行了。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
近代物理课后答案
光电11 2.5根据能量和动量守恒定律，证明：光子和自由电子相碰撞不可能产生光电效应。
证：假定自由电子可以吸收一个光子，不失一般性设电子初始静止，光子未被吸收前，能
量和动量守恒
2
/
h m c E
h c P
ν
ν
⎧+=
⎨
=
⎩
，吸收后的能量和动量守恒
/
E
h c P
ν
⎧=
⎪
⎨
==
⎪
⎩。
得到
=2
m c=，但这是不可能的。
故题设正确
2.7波长为0.1 nm的X射线光子的动量和能量各为多少？
解：动量34924
/ 6.6310/0.110 6.6310/
p h kg m s
λ---
==⨯⨯=⨯⋅
能量/1240/0.112.4
E hc keV
λ
===
2.8由50 KeV电压加速的电子，在轫致辐射中产生最短X射线波长是多少？
解：3
/1240/50100.0248
hc E nm
λ==⨯=
2.13已知电子的动能分别为1 MeV和1 GeV，求它们的德布罗意波长是多少?
解：电子能量太大，需考虑相对论效应，波长
h hc
p pc
λ===
1MeV
的电子波长872fm
λ==
1GeV
的电子波长 1.24fm
λ==
2.13微观粒子的波动性可以用波长和频率表征，试问用实验方法能够直接确定其中的哪一个？对另一个的确定能说些什么？
答：戴维斯-革末实验测量了物质波的波长，不能直接测量物质波的能量
2.14根据电子的德布罗意波长说明：在原子中电子的轨道概念已失去意义，在电视机显像管中运动的电子为什么仍旧可以用电子轨道概念？（设显像管加速电压为10 KeV，管长为0.5 m）
答：以氢原子基态为例，电子的动能为13.6eV ，对应德布罗意波长约0.34nm ，氢原子半径才0.053nm ，轨道概念在原子中失去意义；而电视显像管中10keV 电子的德布罗意波长0.0124nm ，远小于显像管的长度0.5m ，显像管中的电子仍旧可以使用轨道概念
2.17动能为5.0 MeV 的α粒子垂直入射到厚度为0.1μm ，质量密度为41.7510⨯3Kg/m 的金箔，试求散射角大于090的粒子数是全部入射粒子的百分之几？ 解：2
22221231cos /2[()()]4sin /24
dn a a Nt d Nt b b Nt n θθπθθπθθπθ==-=⎰⎰，12/2,θπθπ== 其中436
232121.7510100.110 6.0210 5.3410197A t
Nt N m A ρ--⨯⨯⨯⨯==⨯⨯=⨯ 而2102 1.4427945.545
Z e a fm E πε==⨯⨯=，所以散射角大于900的概率为 2.18 α粒子质量比电子质量大7300多倍，若速度为v 的非相对论α粒子与一静止的自由电子相碰撞，试证明α粒子的最大散射角约为410-rad 。
证：正碰时α粒子动量改变最大，α粒子与电子碰撞前后能量、动量守恒得
2221212
/2/2/2Mv Mv mv Mv Mv mv ⎧=+⎨=+⎩， 由此得到12Mv Mv mv -=和2222
1111/()()2()mv M v v v v v v v v v =-=+--，于是有 12()2M v v mv P m tg P Mv Mv M θ-∆==，即422~107400
m rad M θ- 2.21对一次电离的氦粒子+He 和两次电离的锂离子++Li ，分别计算：
（1）电子的第一玻尔轨道半径；
（2）电子处在基态时的能量； （3）电子由第一激发态跃迁到基态时所发射的光子的波长。
解：类氢离子的轨道半径和能量分别为2
11,n n r r r Z
==0.053nm ，
221122,13.6n hcRZ Z E E E eV n n =-==-，2121(1)hc Z E n λ=-，波长为
2121(1)hc Z E n
λ=
-，因此有 （1）20.0530.0530.02650.017723He Li r nm r nm ++====, （2）24(13.6)54.4,9(13.6)122.4He Li E eV E eV ++
=⨯-=-=⨯-=- （3）124030.454.4(0.75)
He nm λ+==-⨯-，2124013.5122.4(0.75)Li nm λ+==-⨯- 2.22如果想利用类氢离子的第一激发态至基态的跃迁来获得波长=1nm λ左右的软X 射线，问应选用何种类氢离子？ 解：类氢离子能级22
1122,13.6n hcRZ Z E E E eV n n
=-==-, 2.23用能量为12.5 eV 的电子束激发气体放电管中的氢原子，问受激发的氢原子向低能级跃迁时，会出现哪些波长的光谱线？ 解：氢原子激发态能级1121,13.6n E E E eV n
==-，
由211/12.51/ 3.5E n E eV n -=⇒=，于是得到可能的谱线波长
222211/(1/1/)/[(1/1/)]nm nm hc E n m hc E n m λλ=-⇒=-，可能观察到三种跃迁：
2.24对于氢原子，证明当n 1，电子从第n 玻尔轨道跃迁到第n -1轨道所发射的频率等于电子绕第n 轨道转动的频率。
证：当1n >>时，n 轨道向n-1轨道所发射光子的频率为
2
222,11110[//(1)]/,()24n n m e E n E n h E νπε-=--
=-，考虑到条件,11n n ->>得 第n 轨道的半径22
024n r n me πε=，角频率为 2
2330
()4n m e n ωπε==。
题设得证，题设是玻尔对应原理的具体体现。
第四章第五章
第六章。