题目
关于红外光描述正确的是A. 能量比紫外光大、波长比紫外光长B. 能量比紫外光小、波长比紫外光长C. 能量比紫外光小、波长比紫外光短D. 能量比紫外光大、波长比紫外光短
关于红外光描述正确的是
A. 能量比紫外光大、波长比紫外光长
B. 能量比紫外光小、波长比紫外光长
C. 能量比紫外光小、波长比紫外光短
D. 能量比紫外光大、波长比紫外光短
题目解答
答案
B. 能量比紫外光小、波长比紫外光长
解析
本题考查的知识点是电磁波谱中不同波段光的能量和波长关系。解题思路是先明确电磁波谱中红外光和紫外光的位置关系,再根据能量和波长的反比关系来判断它们能量和波长的大小。
在电磁波谱中,按照波长从长到短的顺序依次为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。由此可知,红外光的波长比紫外光长。
根据光子能量公式$E = h\nu$(其中$E$为光子能量,$h$为普朗克常量,$\nu$为光的频率),又因为光的频率$\nu$和波长$\lambda$的关系为$\nu=\frac{c}{\lambda}$(其中$c$为真空中的光速),将$\nu=\frac{c}{\lambda}$代入$E = h\nu$可得$E=\frac{hc}{\lambda}$。
从$E=\frac{hc}{\lambda}$可以看出,光子能量$E$与波长$\lambda$成反比。由于红外光的波长$\lambda_{红外}$比紫外光的波长$\lambda_{紫外}$长,即$\lambda_{红外}>\lambda_{紫外}$,那么红外光的能量$E_{红外}$就比紫外光的能量$E_{紫外}$小,即$E_{红外}