高中物理人教版 选修3-5 第十七章 波粒二象性 1.能量量子化

一、单选题

1. 难度：简单

以下宏观概念，哪些是“量子化”的（  ）

A．木棒的长度      B．物体的质量

C．物体的动量     D．学生的个数

2. 难度：简单

关于对热辐射的认识，下列说法中正确的是（  ）

A．热的物体向外辐射电磁波，冷的物体只吸收电磁波

B．温度越高，物体辐射的电磁波越强

C．辐射强度按波长的分布情况只与物体的温度有关，与材料种类及表面状况无关

D．常温下我们看到的物体的颜色就是物体辐射电磁波的颜色

3. 难度：简单

能正确解释黑体辐射实验规律的是（  ）

A．能量的连续经典理论

B．普朗克提出的能量量子化理论

C．以上两种理论体系任何一种都能解释

D．牛顿提出的微粒说

4. 难度：中等

关于黑体辐射的强度与波长的关系，下图正确的是（ ）

A.

B.

C.

D.

5. 难度：简单

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．辐射和吸收的能量可以不是某一最小值的整数倍

C．吸收的能量可以是连续的

D．辐射和吸收的能量都可以是连续的

6. 难度：简单

对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是（  ）

A．在相同介质中，绿光的折射率最大

B．红光的频率最高

C．在相同介质中，蓝光的波长最短

D．黄光光子的能量最小

7. 难度：中等

人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530nm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，普朗克常量为6．63×10^－34J·s，光速为3．0×10⁸m /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^－18W

B．3．8×10^－19W

C．7．0×10^－10W

D．1．2×10^－18W

二、多选题

8. 难度：中等

一激光器发光功率为P，发出的激光在折射率为n的介质中波长为λ，若在真空中速度为c，普朗克常量为h，则下列叙述正确的是（  ）

A．该激光在真空中的波长为nλ

B．该波的频率为

C．该激光器在ts内辐射的能量子数为

D．该激光器在ts内辐射的能量子数为

三、填空题

9. 难度：中等

神光“Ⅱ”装置是我国规模最大，国际上为数不多的高功率固体激光系统，利用它可获得能量为2400J、波长λ为0．35μm的紫外激光，已知普朗克常量h＝6．63×10^－34J·s，则该紫外激光所含光子数为________个（取两位有效数字）。

四、计算题

10. 难度：中等

人体表面辐射本领的最大值落在波长为940μm处，它对应的是何种辐射？能量子的值为多大？

11. 难度：困难

阅读如下资料并回答问题：

自然界中的物体由于具有一定的温度，会不断向外辐射电磁波，这种辐射与温度有关，因此被称为热辐射．热辐射具有如下特点：①辐射的能量中包含各种波长的电磁波；②物体温度越高，单位时间从物体表面单位面积上辐射的能量越大；③在辐射的总能量中，各种波长所占的百分比不同．

处于一定温度的物体在向外辐射电磁能量的同时，也要吸收由其他物体辐射的电磁能量，如果它处在平衡状态，则能量保持不变．若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响，我们定义一种理想的物体，它能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体．单位时间内从黑体表面单位面积辐射的电磁波的总能量与黑体绝对温度的四次方成正比，即P₀＝σT⁴，其中常量σ＝5．67×10^－8 W/（m²·K⁴）．

在下面的问题中，把研究对象都简单地看成黑体．

有关数据及数学公式：太阳半径R_S＝6．96×10⁵ km，太阳表面温度T＝5 770 K，火星半径r＝3 395 km，球面积S＝4πR²，其中R为球的半径．

（1）太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为2×10^－7～1×10^－5 m范围内，求相应的频率范围．

（2）每小时从太阳表面辐射的总能量为多少？

（3）火星受到来自太阳的辐射可以认为垂直射到面积为πr²（r为火星半径）的圆盘上，已知太阳到火星的距离约为太阳半径的400倍，忽略其他天体及宇宙空间的辐射，试估算火星的平均温度．

五、简答题

12. 难度：中等

有一个成语叫做“炉火纯青”，原意说的是道士炼丹时候的温度控制，温度高低主要是靠看火焰的颜色，温度低的时候，是偏红的，温度最高的时候，才呈现青色，所以炉火纯青表示温度已经足够高了。怎样用热辐射来解释温度与颜色的关系？