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课时跟踪检测(二十一) 量子论初步
(网阅作业,选择题请在答题区内作答)
1.提出能量的量子化假说的科学家是 ( )
A.牛顿 B.伽利略
C.爱因斯坦 D.普朗克
2.对黑体辐射电磁波的波长分布的影响因素是 ( )
A.温度 B.材料
C.表面状况 D.以上都正确
3.(多选)宇宙微波背景辐射具有黑体形式和各向异性,下列与宇宙微波背景辐射黑体谱相关的说法正确的是 ( )
A.微波的波长大于可见光的波长
B.微波和声波一样都只能在介质中传播
C.黑体的热辐射实际上是电磁辐射
D.普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说
4.下列描绘两种温度下黑体辐射能谱密度与波长关系的图中,符合黑体辐射规律的是 ( )
5.人眼对绿光最为敏感,正常人的眼睛接收到波长为530 nm 的绿光时,只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔,眼睛就能察觉。已知普朗克常量为6.63×10-34 J·s,光速为3.0×108 m/s,则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是 ( )
A.2.3×10-18 W B.3.8×10-19 W
C.7.0×10-10 W D.1.2×10-18 W
6.如图所示为t1、t2温度时的黑体辐射能谱密度与波长的关系,则两温度的关系为 ( )
A.t1=t2 B.t1>t2
C.t1<t2 D.无法确定
7.“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成。若在结两端加恒定电压U,则它会辐射频率为ν的电磁波,且ν与U成正比,即ν=kU。已知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关。你可能不了解此现象的机理,但仍可运用物理学中常用的方法,在下列选项中,推理判断比例系数k的值可能为 ( )
A. B.
C.2he D.
8.(8分)通过高功率固体激光系统可获得能量为2 400 J、波长为0.35 μm的紫外激光,已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s,则该紫外激光所含能量子数为多少个?
9.(8分)经测量,人体表面辐射本领的最大值落在波长为94 μm处,根据电磁辐射的理论得出,物体最强辐射的波长与物体的绝对温度的关系近似为Tλm=2.90×10-2 m·K,由此估算人体表面的温度和辐射的能量子的值各是多少。
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课时跟踪检测(二十一)
1.选D 提出能量的量子化假说的科学家是普朗克,故D正确。
2.选A 影响黑体辐射电磁波的波长分布的因素是温度,故选项A正确。
3.选ACD 根据电磁波谱可知A正确;微波是电磁波,可在真空中传播,B错误;由热辐射、物理学史知识可知C、D正确。
4.选A 随着温度的升高,辐射能谱密度增加,辐射能谱密度的极大值向着波长较短的方向移动,A正确,B、C、D错误。
5.选A 因每秒有6个绿光的光子射入瞳孔,眼睛就能察觉,所以察觉到绿光所接收的最小功率P=,式中E=6ε,t=1 s,又ε=hν=h,可解得P= W≈2.3×10-18 W,A正确。
6.选B 根据黑体辐射的实验规律可知,随着温度的升高,一方面,各种波长的辐射能谱密度都增加;另一方面,辐射能谱密度的极大值向波长较短的方向移动。故选项B正确。
7.选B 可用物理量之间的单位量纲关系分析此题:ν=kU,则k=,其单位为1 Hz/V=1,而h的单位为J·s,e的单位为C,故的单位应为1=1=1,B选项正确。
8.解析:根据E=Nε=Nhν和ν=得
能量子数N==≈4.2×1021(个)。
答案:4.2×1021个
9.解析:人体辐射的能量子的值为
E=h=6.63×10-34× J≈2.12×10-21 J,
人体表面温度为
T==K≈309 K≈36 ℃。
答案:36 ℃ 2.12×10-21 J
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