1、第 17 章习题解答1已知在红外线范围（ ）内，可近似将人体看做黑体。假设成人体表面积14m:的平均值为 ，表面温度为 ，求人体辐射的总功率。2.733C解：根据斯忒藩-玻耳兹曼定律，可得人体单位表面积的辐射功率为 48422M(T)=5.6710(7)/97/Wm人体辐射的总功率为 P.392将星球看做绝对黑体，利用维恩位移定律测量 便可求得T，这是测量星球表面温度的m方法之一。设测得太阳的 ，北极星的 ，天狼星的5.0m35.0，试求这些星球的表面温度。9.0m解：将这些星球看成绝对黑体，则按维恩位移定律： Km10897.2,3bTm对太阳： .510.897236311mbT对北极星：
2、 1028.3. 36322 对天狼星： K9.10.89736333mbT3已知铯的光电效应红限波长是660nm，用波长 的光照射铯感光层，求铯放40nm出的光电子的速度。解：81409.50610cHZZ814937.4故用此波长的光照射铯感光层可以发生光电效应。 201mvhAh得： 50()6.1/ms4从铝中移出一个电子需要4.2 eV 的能量，今有波长为 200nm的光投射到铝表面。试问：(1)由此发射出来的光电子的最大动能是多少？(2)截止电压为多大？(3)铝的截止（红限）波长有多大？解：(1)已知逸出功 eV2.4A据光电效应公式 1mvh则光电子最大动能： AhcvEm2ax
3、k1eV0.2J123. 106.46.9 91834m2axk)2( vEeU截止电压 0.16.9a(3)红限频率 , 00,cAh又截止波长 19834006.2.hm19.75设太阳照射到地球上光的强度为8 J/ （sm 2），如果平均波长为500nm，则每秒钟落到地面上1m 2的光子数量是多少？若人眼瞳孔直径为 3mm，每秒钟进入人眼的光子数是多少？解：一个光子能量 hcE秒钟落到 地面上的光子数为12m2198347ms0.2106.588hcEn每秒进入人眼的光子数为 14 6292s0. 4/1034dnN6、求波长为 500nm 的可见光光子的能量、动量和质量。解：可见光子的
4、能量、动量和质量分别为 193.60hcJ2715/pkgms:352.4mc7若一个光子的能量等于一个电子的静能，试求该光子的频率、波长、动量。解：电子的静止质量 SJ1063.,kg10.9430 h当 时， 20ch则 Hz10236.3.)10(92428hcmm7.1212831020 2skg10739s. cmcEpcpEh或8波长 的X射线在石腊上受到康普顿散射，求在 和方向上所散射的X0.78n射线波长各是多大。解：在 方向上：2 1283420A.m4.sin96.ich散射波长 07078.0在 方向上 m1086.42sin2200 chch散射波长 n757.9已知X
5、光光子的能量为0.60 MeV，在康普顿散射之后波长变化了20%，求反冲电子所获得的动能。解：已知 射线的初能量 又有,MeV6.000,hc经散射后 02.1.此时能量为 00.2.1hc反冲电子能量 MeV1.6).(0E10在康普顿散射中，入射光子的波长为0.003nm，反冲电子的速度为0.60 ，求散射光子c的波长及散射角。解：反冲电子的能量增量为 20202020 5.6.1cmcmcE由能量守恒定律，电子增加的能量等于光子损失的能量，故有 2005.ch散射光子波长 m103.4 103.10.92563.63. 84 1040 ch由康普顿散射公式 2sin4.2sin0 ch可
6、得 675.43.2sin2散射角为 1611用能量为 12.5eV 的电子去激发基态氢原子，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：设氢原子全部吸收 能量后，最高能激发到第 个能级，则eV5.12n16.35.12,eV6.3,21 nRhcEn 即得 ，只能取整数， 最高激发到 ，当然也能激发到 的能级于是nmRRnR732277121 10563.,6531:23406.09.8,83:3 从从可以发出以上三条谱线12处于基态的氢原子被外来单色光激发后，巴尔末系中只有两条谱线，试求这两条谱线的波长及外来光的频率。解：巴尔末系是由 的高能级跃迁到 的能级发出的谱线只有二
7、条谱线说明激发2n2n后最高能级是 的激发态4 mEhchcEVEamn71983424719834232232 05.406.)5.(610)(e4.36.1518.0. 基态氢原子吸收一个光子 被激发到 的能态n hc14 Hz108.3062.1.)853( 534914 h13当基态氢原子被 12.09eV 的光子激发后，其电子的轨道半径将增加到原来的多少倍?解： eV09.126.13nEn 63, 51.09.21362, ,rnrn轨道半径增加到 倍.914什么是德布罗意波？哪些实验证实微观粒子具有波动性？解：实物粒子也具有波粒二象性，这种与实物粒子相联系的波称为德布罗意波。戴维逊-革末实验以及汤姆逊电子衍射实验证实了微观粒子具有波动性。15在电子束中，电子的动能为 200eV，则电子的德布罗意波长为多少？当该电子遇到直径为 1mm 的孔或障碍物时，它表现出粒子性，还是波动性？解：由德布罗意公式 34 111906.08.630292.6Kh mmE 由于 ，电子表现出粒子性d16计算 时慢中子的德布罗意波长。5C解： 23213=1.8096.702kTJJmv2721241.60./.510/p kgmskgms:h=0.14n
