大学物理-近代物理习题

最短。如果在系S’中,两事件A、B同时发生,即:则xB?xA?tA'?tB',

xB'?xA'1?vc22?xB'?xA'(等号仅当v=0时才成立)即在S’系中两事件的空间距离xB'?xA'最短。**

(4380)宇宙飞船相对于地球以速度u=0.5c,(c为真空中光速)飞行,今飞船向前发射一枚火箭,火箭相对于飞船的速度为v’=0.5c,即火箭的速度为光速,这枚火箭就是光子火箭。这一结论对不对?如有错误请改正。**题中所述的结论的伽利略变换得到的,但这是不对的,要用相对论速度变换:v?v'?u4c?,即火箭的速度为0.8c。** uv'51?2c(4381)金属的光电效应的红限依赖于(A)入射光的频率。(2)入射光的强度。(C)金属的逸出功。(D)入射光的频率和金属的逸出功。**C**

(4382)以一定频率的单色光照射在某种金属上,测出其光电流的曲线如图中实线所示,然后在光强度不变的条件下增大照射光的频率,测出其光电流的曲线如图中虚线所示,满足题意的图是: **D**

(A) (B) (C) (D)

(4383)用频率为?的单色光照射某种金属时,逸出光电子的最大动能为EK;若改用频率为2?的单色光照射此种金属时,则逸出光电子的最大动能为:(A)2EK(B)2h??EK(C)

h??EK(D)h??EK**D**

(4384)关于光电效应有下列说法:(1)任何波长的可见光照射到任何金属表面都能产生光电效应;(2)对同一金属如有光电子产生,则入射光的频率不同,光电子的最大初动能也不同;(3)对同一金属由于入射光频率的波长不同,单位时间内产生的光电子的数目不同;(4)对同一金属,若入射光的频率不变而强度增加1倍,则饱和光电流也增加1倍。其中正确的是(A)(1),(2),(3)。(B)(2),(3),(4)。(C)(2),(3)。(D)(2),(4)。**D** (4385)设用频率为?1和?2的两种单色光,先后照射同一种金属均能产生光电效应。已知金属的红限频率为?0,测得两次光照射时的遏止电压|Ua2|?2|Ua1|,则这种单色光的频率有如下关系:(A)?2??1??0(B)?2??1??0(C)?2?2?1??0(D)

?2??1?2?0**C**

(4386)以一定频率的单色光照射在某种金属上,测出其光电流曲线在图中用实线表示,然后保持光的频率不变,增大照射光的强度,测出其光电流曲线在图中用虚线表示。m0**

(A) (B) (C) (D)

(4387)光电效应中发射的光电子初动能随入射光频率?的变化关系如图所示,由图中的(A)OQ(B)OP(C)OP/OQ(D)QS/OS可以直接求出普朗克常量。**C**

(4388)以波长为??0.207?m的紫外光照射金属钯表面产生光电效应,已知钯的红限频率?0?1.21?1015赫兹,则其遏止电压|Ua|=_______;红限频率?0=_______Hz。(普朗克常量h?6.63?10?34J?s,基本电荷e?1.6?10?19C)**0.99**

(4389)在光电效应实验中,测得某金属的遏止电压|Ua|与入射光频率?的关系曲线如图所示,由此可知金属的红限频率?0=_______Hz;逸出功A=_____eV。**5?1014;2**

(4390)已知某金属的逸出功为A,用频率为?1的光照射该金属能产生光电效应,则该金属的红限频率?0=_________,**?1??0且遏止电势差|Ua|=_______。

?9A;hh(?1??0)** e(4391)当波长为300nm(1nm=10m)的光照射在某金属表面时,光电子的动能范围为

0~4.0?10?19J,此金属的遏止电压为|Ua|=_______;红限频率?0=_______Hz。(普朗

克常量h?6.63?10?34J?s,基本电荷e?1.6?10?19C)**2.5;4.0?1014**

(4392)用单色光照射某一金属产生光电效应,如果入射光的波长从?1=400nm减到,遏止电压改变多少?数值加大还是减少?(普朗克常量?2=360nm(1nm=10?9m)

h?6.63?10?34J?s,基本电荷e?1.6?10?19C)**由爱因斯坦方程h??1mv2?A又21hc11mv2?e|Ua|所以e|Ua|??A,即e(|Ua2|?|Ua1|)?hc(?)遏止电压改变2??2?1?|Ua|?hc11(?)?0.345V数值加大。** e?2?1?9(4393)以波长?=410nm(1nm=10m)的单色光照射某一金属,产生的光电子的最大动能EK=1.0eV,求能使该金属产生光电效应的单色光的最大波长是多少?(普朗克常量

h?6.63?10?34J?s)**设能使该金属产生光电效应的单色光最在波长为?0由

h?0?A?0hchc可得

hc?0?A?0?0?hcA又按题意

hc??A?EK得

?0??612nm**

??EK(4394)在光电效应实验中,测得光电子动能EK与入射光频率?的关系曲线如图所示,试证:普朗克常量h?1RS2。(即直线的斜率)**由爱因斯坦方程h??mv?A及逸出功

2QS12mvEK122?因为???0时EK?0由图可知入射A?h?0得h??h?0?mvh?2???0???0光频率为?时

EKRS??h。**

???0QS

(4395)已知从铝金属逸出一个电子至少需要4.2eV的能量,若用可见光投射到铝的表面,能否产生光电效应?为什么?(普朗克常量h?6.63?10?34J?s,基本电荷

e?1.6?10?19C)**不能产生光电效应。因为:铝金属的光电效应红限波长

?0?hcA?4.2eV?6.72?10?19J,所以?0?296nm,而可见光范围为A400nm~760nm??0**

(4396)已知铂的逸出电势为8V,今用波长为300nm(1nm=10m)的紫外光照射,问能不产生光电效应?为什么?(普朗克常量h?6.63?10?34?9J?s,基本电荷

e?1.6?10?19C)**不能够产生光电效应。已知:U0?8V所以铂的逸出功A?eU0?8eV而入射光光子的能量??h??hc??4.14eV根据爱因斯坦方程??h??12mv?A即2??A才可能产生光电效应,而现在??A,所以不能产生光电效应。**

(4398)红外线是否适宜于用来观察康普顿效应,为什么?(红外线波长的数量级为10A,电子静止质量me?9.1?10?31kg普朗克常量h?6.63?10?345?J?s)**在康普顿效应中观察

??2h5到波长和最大的偏移值为???红外线波长的数量级大约为10A,比???0.048A,

mec大很多,相对偏移率是如此之小,在实验中难以观察出来的,所以不宜用红外线来观察康普顿效应。**

(4402)处于静止状态的自由电子是否能吸收光子,把全部能量用来增加自己的动能?为什么?**处于静止状态的自由电子不能吸收光子,把全部能量用来增加自己的动能,因为假若原来静止的自由电子与光子碰撞后吸收光子,并以速度v运动,则根据能量守恒定律有:

h??m0c2?m0v21?2cc2① 由①式解得电子吸收光子后的运动速度为

ch2?2?2h?m0c2h?v?又根据动量守恒定律有?2h??m0cch?ch??m0c2224m0v1?vc22② 由②式解得电子吸收光

子后的运动速度为v?显然,由①式②和式决定的速度不相等,这说明自

由电子吸收光子的过程不能同时遵守能量守恒和动量守恒定律。因而这一过程是不可能发生的。**

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