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课后提升练(二十三) 能量量子化
[对应学生用书P218]
1.(多选)下列说法正确的是( )
A.只有温度高的物体才会有热辐射
B.黑体只是从外界吸收能量,从不向外界辐射能量
C.黑体可以看起来很明亮,是因为黑体可以有较强的辐射
D.一般材料的物体,辐射电磁波的情况除与温度有关外,还与材料的种类和表面情况有关
CD 解析:任何物体在任何温度下都存在辐射,温度越高辐射的能量越多,A错误;能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体叫作黑体,黑体不反射电磁波,但可以向外辐射电磁波,有些黑体有较强的辐射,看起来也可以很明亮,B错误,C正确;黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关,与构成黑体的材料、形状无关,而一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外,还与材料的种类和表面情况有关,D正确。
2.(多选)对于带电微粒的辐射和吸收能量时的特点,以下说法正确的是( )
A.以某一个最小能量值一份一份地辐射或吸收
B.辐射和吸收的能量是某一最小值的整数倍
C.吸收的能量可以是连续的
D.辐射和吸收的能量是量子化的
ABD 解析:带电微粒辐射和吸收能量时是以最小能量值——能量子ε的整数倍一份一份地辐射或吸收的,是不连续的,故A、B、D正确,C错误。
3.已知某单色光的波长为λ,真空中光速为c,普朗克常量为h,则电磁波辐射波的能量子ε的值为( )
A.h B.
C. D.以上均不正确
A 解析:由光速、波长的关系可得出光的频率ν=,从而ε=hν=h,故A正确。
4.(2021·山东邹城高二上期中)能引起人的眼睛视觉效应的最小能量为10-18 J,已知可见光的平均波长为0.6 μm,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,恰能引起人眼的感觉,进入人眼的光子数至少为( )
A.1个 B.3个
C.30个 D.300个
B 解析:每个光子的能量为E0=h,能引起人的眼睛视觉效应的最小能量E为10-18 J,由E=nE0得能引起人眼的感觉,进入人眼的光子数至少为n=== 个=3个,B正确。
5.(2021·山东菏泽高二上月考)某激光器能发射波长为λ的激光,发射功率为P,c表示光速,h为普朗克常量,则激光器每秒发射的光量子数为( )
A. B.
C. D.λPhc
A 解析:每个光量子的能量ε=hν=,每秒钟发射的总能量为P,则n==,A正确。
6.(多选)光子的发射和吸收过程是( )
A.原子从基态跃迁到激发态要放出光子,放出光子的能量等于原子在始、末两个能级的能量差
B.原子不能从低能级向高能级跃迁
C.原子吸收光子后从低能级跃迁到高能级,放出光子后从较高能级跃迁到较低能级
D.原子无论是吸收光子还是放出光子,吸收的光子或放出的光子的能量恒等于始、末两个能级的能量差值
CD 解析:原子处于激发态不稳定,可自发地向低能级发生跃迁,以光子的形式放出能量,光子的吸收是光子发射的逆过程,原子在吸收光子后,会从较低能级向较高能级跃迁,但不管是吸收光子还是发射光子,光子的能量总等于两能级之差,即hν=Em-En(m>n),A、B错误,C、D正确。
7.被誉为“中国天眼”的世界最大单口径射电望远镜(简称FAST)可以接收来自宇宙深处的电磁波。中国天眼的存在,使得深空通讯能力延伸至太阳系外行星,对探索宇宙的起源和地外文明具有重要意义。如果为天眼配备一部发射功率为百万瓦级(106 W)的发射机,其发射的无线电波波长为126厘米.那么该发射机每秒钟发射的光子数量的数量级约为(取真空中光速c=3×108 m/s,普朗克常量h=6.6×10-34J·s)( )
A.1023 B.1027
C.1030 D.1035
C 解析:设单位时间为t0,发射机每秒钟发射的光子数量为n,则光子的总能量为nt0h,每秒钟的发射能量为Pt0,所以nt0h=Pt0,代入数据,可得n≈6×1030(个),故C正确。
8.(2021·山东济宁兖州实验中学高二上期中,多选)下列说法正确的是( )
A.原子的能量是连续的,原子的能量从某一能量值变为另一能量值,可以连续变化
B.原子从低能级向高能级跃迁时放出光子
C.原子从高能级向低能级跃迁时放出光子,且光子的能量等于前后两个能级之差
D.由于能级的存在,原子放出的光子的能量是分立的,所以原子的发射光谱只有一些分立的亮线
CD 解析:原子的能量是量子化的,原子从高能级会自发地向低能级跃迁,向外放出光子,光子的能量hν=E初-E末,由于能级的分立性,放出的光子的能量也是分立的,所以原子的发射光谱只有一些分立的亮线,故C、D正确。
9.光是一种电磁波,可见光的波长的大致范围是400~700 nm。400 nm、700 nm电磁