【文章內(nèi)容簡介】 陰極射線射到固體表面穿透能力強人體透視、金屬探傷⑷實驗證明：物體輻射出的電磁波中輻射最強的波長λm和物體溫度T之間滿足關系λm T = b（b為常數(shù)）。可見高溫物體輻射出的電磁波頻率較高。在宇宙學中，可以根據(jù)接收到的恒星發(fā)出的光的頻率，分析其表面溫度。⑸1014Hz，波長范圍是400770nm。例15. 為了轉(zhuǎn)播火箭發(fā)射現(xiàn)場的實況，在發(fā)射場建立了發(fā)射臺，用于發(fā)射廣播電臺和電視臺兩種信號。其中廣播電臺用的電磁波波長為550m。為了不讓發(fā)射場附近的小山擋住信號，需要在小山頂上建了一個轉(zhuǎn)發(fā)站，用來轉(zhuǎn)發(fā)_____信號，這是因為該信號的波長太______，不易發(fā)生明顯衍射。解：電磁波的波長越長越容易發(fā)生明顯衍射，波長越短衍射越不明顯，表現(xiàn)出直線傳播性。這時就需要在山頂建轉(zhuǎn)發(fā)站。因此本題的轉(zhuǎn)發(fā)站一定是轉(zhuǎn)發(fā)電視信號的，因為其波長太短。EK AP Q例16. 右圖是倫琴射線管的結(jié)構示意圖。電源E給燈絲K加熱，從而發(fā)射出熱電子，熱電子在K、A間的強電場作用下高速向?qū)﹃帢OA飛去。電子流打到A極表面，激發(fā)出高頻電磁波，這就是X射線。下列說法中正確的有 、Q間應接高壓直流電，且Q接正極 、Q間應接高壓交流電 、A間是高速電子流即陰極射線，從A發(fā)出的是X射線即一種高頻電磁波 、Q間的交流電的頻率相同 解：K、A間的電場方向應該始終是向左的，所以P、Q間應接高壓直流電，且Q接正極。從A發(fā)出的是X射線，其頻率由光子能量大小決定。若P、Q間電壓為U，則X射線的頻率最高可達Ue/h。本題選AC。六、光的粒子性⑴在光的照射下物體發(fā)射電子的現(xiàn)象叫光電效應。（右圖裝置中，用弧光燈照射鋅版，有電子從鋅版表面飛出，使原來不帶電的驗電器帶正電。）⑵光電效應的規(guī)律。①各種金屬都存在極限頻率ν0，只有ν≥ν0才能發(fā)生光電效應；②瞬時性（光電子的產(chǎn)生不超過109s）。⑶愛因斯坦的光子說。光是不連續(xù)的，是一份一份的，每一份叫做一個光子，光子的能量E跟光的頻率ν成正比：E=hν ⑷愛因斯坦光電效應方程：Ek= hν W（Ek是光電子的最大初動能；W是逸出功，即從金屬表面直接飛出的光電子克服正電荷引力所做的功。）例17. 對愛因斯坦光電效應方程EK= hνW，下面的理解正確的有 ，那么從金屬中逸出的所有光電子都會具有同樣的初動能EK = hν0VAPK解：愛因斯坦光電效應方程EK= hνW中的W表示從金屬表面直接中逸出的光電子克服金屬中正電荷引力做的功，因此是所有逸出的光電子中克服引力做功的最小值。對應的光電子的初動能是所有光電子中最大的。其它光電子的初動能都小于這個值。若入射光的頻率恰好是極限頻率，即剛好能有光電子逸出，可理解為逸出的光電子的最大初動能是0，因此有W= hν0。由EK= hνW可知EK和ν之間是一次函數(shù)關系，但不是成正比關系。本題應選C。例18. 如圖，當電鍵K斷開時，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零。合上電鍵，調(diào)節(jié)滑線變阻器，電流表讀數(shù)仍不為零；，電流表讀數(shù)為零。由此可知陰極材料的逸出功為 解：電流表讀數(shù)剛好為零說明剛好沒有光電子能夠到達陽極。由EK= hνW可知W= eV。選A。 七、光的波粒二象性干涉、衍射和偏振以無可辯駁的事實表明光是一種波；光電效應和康普頓效應又用無可辯駁的事實表明光是一種粒子；因此現(xiàn)代物理學認為：光具有波粒二象性。波粒二象性中所說的波是一種概率波，對大量光子才有意義。波粒二象性中所說的粒子，是指其不連續(xù)性，是一份能量。⑴個別光子的作用效果往往表現(xiàn)為粒子性；大量光子的作用效果往往表現(xiàn)為波動性。⑵ν高的光子容易表現(xiàn)出粒子性；ν低的光子容易表現(xiàn)出波動性。⑶光在傳播過程中往往表現(xiàn)出波動性；在與物質(zhì)發(fā)生作用時往往表現(xiàn)為粒子性。⑷由光子的能量E=hν，光子的動量表示式也可以看出，光的波動性和粒子性并不矛盾：表示粒子性的粒子能量和動量的計算式中都含有表示波的特征的物理量——頻率ν和波長λ。由以上兩式和波速公式c=λν還可以得出：E = p c。例20. 已知由激光器發(fā)出的一細束功率為P=，豎直向上照射在一個固態(tài)鋁球的下部，使其恰好能在空中懸浮。已知鋁的密度為ρ=103kg/m3，設激光束的光子全部被鋁球吸收，求鋁球的直徑是多大？（計算中可取π=3，g=10m/s2）16解：設每個激光光子的能量為E，動量為p，時間t內(nèi)射到鋁球上的光子數(shù)為n，激光束對鋁球的作用力為F，鋁球的直徑為d，則有：光子能量和動量間關系是E = p c，鋁球的重力和F平衡，因此F= ρg?πd3，由以上各式解得d=。第十五章 原子物理一、原子模型（棗糕模型）湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，使人們認識到原子有復雜結(jié)構。（行星式模型）α粒子散射實驗是用α粒子轟擊金箔，結(jié)果是絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后基本上仍沿原來的方向前進，但是有少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)。這說明原子的正電荷和質(zhì)量一定集中在一個很小的核上。氫原子的能級圖n E/eV∞ 01 2 3 4 3E1E2E3盧瑟福由α粒子散射實驗提出：在原子的中心有一個很小的核，叫原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負電的電子在核外空間運動。由α粒子散射實驗的實驗數(shù)據(jù)還可以估算出原子核大小的數(shù)量級是1015m。（引入量子理論，量子化就是不連續(xù)性，整數(shù)n叫量子數(shù)。）⑴玻爾的三條假設（量子化）①軌道量子化rn=n2r1 r1=1010m②能量量子化： E1=③原子在兩個能級間躍遷時輻射或吸收光子的能量hν=EmEn⑵從高能級向低能級躍遷時放出光子；從低能級向高能級躍