第二十一章 量子光学[例题精选]例21-1 以下一些材料的逸出功为:(铍 3.9eV);(钯 5.0eV);(铯 1.9eV);(钨 4.5eV);今要制造能在可见光(频率范围为3.9×1014 Hz—7.5×1014 Hz)下工作的光电管,在这些材料中应选A. 钨. B. 钯. (C) 铯. (D) 铍. [ C. 铍. [ C ] D. = 4.2eV的能量,若用可见光投射到铝的表面,能否产生光电效应?为什么?(普朗克常量h =6.63×10-34 Js,e =1.60×10-19 C) E. 答:不能产生光电效应。 F. =4.2 eV =6.72×10-19 J G. ∴  =296 nm 而可见光的波长范围为400 nm~760 nm > 。例21-3 某金属产生光电效应的红限波长为,今以波长为 (<)的单色光照射该金属,金属释放出的电子(质量为me)的动量大小为 . ↑|Ua|(v) . 2 5 -|||- I O -|||-10-|||--2 (times (10)^14Hz). . ↑|Ua|(v) . 2 5 -|||- I O -|||-10-|||--2 (times (10)^14Hz). (C) . ↑|Ua|(v) . 2 5 -|||- I O -|||-10-|||--2 (times (10)^14Hz). (D) . ↑|Ua|(v) . 2 5 -|||- I O -|||-10-|||--2 (times (10)^14Hz). [ . ↑|Ua|(v) . 2 5 -|||- I O -|||-10-|||--2 (times (10)^14Hz). [ C ] aU|与入射光频率的关系曲线如所示,由此可知该金属的红限频率14= Hz;逸出功A = eV.5×101 2U2| = 2|Ua2|,则这两种单色光的频率有如下关系:a = 1- 2.1 = + 2. (C) 1 = 2- 2. (D) 1 = - 22. [1 = - 27. [ C ]例21-6 具有下列哪一能量的光子,能被处在n = 2的能级的氢原子吸收?1.51 eV. (B) 1.89 eV. (C) 2.16 eV. (D) 2.40 eV. [2.16 eV.V. (B) 1.89 eV. (C) 2.16 eV. (D) 2.40 eV. [ B ]R =1.097×10- m1-10,1Å=102 m ):极限波数 . ↑|Ua|(v) . 2 5 -|||- I O -|||-10-|||--2 (times (10)^14Hz)可求出该线系的共同终态. . ↑|Ua|(v) . 2 5 -|||- I O -|||-10-|||--2 (times (10)^14Hz) . ↑|Ua|(v) . 2 5 -|||- I O -|||-10-|||--2 (times (10)^14Hz)VK = -3.4 eV 始态 n =3,E7 = -1.51 eV[练习题]I-,以频率为1的单色光照射该金属时,测得饱和电流为I-,若I34> I-,则19>8.-<1.=K.与的关系还不能确定. [D],用频率为的光照射该金属能产生光电效应,则该金属的红限频率 = ; > ,且遏止电势差|U| = . /h和飞到阳极的电子的最大动能E的变化分别是E增大,E增大.E不变,E变小.E增大,E不变.增大,E不变. (D) E不变,E不变. [D]V,如果用波长为3.60×10 m的光照射在钾上,则光电效应的遏止电压的绝对值|U| = ;从钾表面发射出电子的最大速度v = .J·s,1eV =1.60×10 J,m=9.11×10 kg)V 7.14×10 m·s与入射光频率 的关系曲线如所示.试证:普朗克常量.(即直线的斜率)证明:由爱因斯坦方程 及逸出功 得 = 0,由可知:入射光频率为时 即 V.R =1.097×10 m,h =6.63×10 J·s,1 eV =1.60×10 J , c =3×10 m·s )13.6 3.421-7试根据玻尔关于氢原子结构的基本假说,推导里德伯常量的理论表达式.(氢原子能级公式: )证明: , 而:, ,代入上式: 与 比较,得里德伯常量 .21-8 由氢原子理论知,当大量氢原子处于n =3的激发态时,原子跃迁将发出:一种波长的光.两种波长的光.连续光谱. [ C ]21-9根据玻尔理论,氢原子在n =5轨道上的动量矩与在第一激发态的轨道动量矩之比为5/4.5/3. (C) 5/2. (D) 5. [5. [ C ]21-10 光电效应和康普顿效应都包含有电子与光子的相互作用过程.对此,在以下几种理中,正确的两种效应中电子与光子两者组成的系统都服从动量守恒定律和能量守恒定律.两种效应都相当于电子与光子的弹性碰撞过程.两种效应都属于电子吸收光子的过程.]X光经物质散射后,其散射光中包含波长 和波长不变的两种成分,其中波长 的散射成分称为康普顿散射.变长 变长 = .

第二十一章 量子光学

[例题精选]

例21-1 以下一些材料的逸出功为:(铍 3.9eV);(钯 5.0eV);(铯 1.9eV);(钨 4.5eV);今要制造能在可见光(频率范围为3.9×1014 Hz—7.5×1014 Hz)下工作的光电管,在这些材料中应选

A. 钨.
B. 钯. (C) 铯. (D) 铍. [
C. 铍. [ C ]
D. = 4.2eV的能量,若用可见光投射到铝的表面,能否产生光电效应?为什么?(普朗克常量h =6.63×10-34 Js,e =1.60×10-19 C)
E. 答:不能产生光电效应。
F. =4.2 eV =6.72×10-19 J
G. ∴  =296 nm 而可见光的波长范围为400 nm~760 nm > 。
例21-3 某金属产生光电效应的红限波长为,今以波长为 (<)的单色光照射该金属,金属释放出的电子(质量为me)的动量大小为
.
. (C). (D) . [
. [ C ] a
U|与入射光频率的关系曲线如所示,由此可知该金属的红限频率14= Hz;逸出功A = eV.
5×101 2
U2| = 2|Ua2|,则这两种单色光的频率有如下关系:
a = 1- 2.
1 = + 2. (C) 1 = 2- 2. (D) 1 = - 22. [
1 = - 27. [ C ]
例21-6 具有下列哪一能量的光子,能被处在n = 2的能级的氢原子吸收?
1.51 eV. (B) 1.89 eV. (C) 2.16 eV. (D) 2.40 eV. [
2.16 eV.
V. (B) 1.89 eV. (C) 2.16 eV. (D) 2.40 eV. [ B ]
R =1.097×10- m1-10,1Å=102 m )
:极限波数 可求出该线系的共同终态.

V
K = -3.4 eV 始态 n =3,E7 = -1.51 eV
[练习题]
I-,以频率为1的单色光照射该金属时,测得饱和电流为I-,若I34> I-,则
19>8.
-<1.
=K.
与的关系还不能确定. [D]
,用频率为的光照射该金属能产生光电效应,则该金属的红限频率 = ; > ,且遏止电势差|U| = .
/h
和飞到阳极的电子的最大动能E的变化分别是
E增大,E增大.
E不变,E变小.
E增大,E不变.

增大,E不变. (D) E不变,E不变. [D]
V,如果用波长为3.60×10 m的光照射在钾上,则光电效应的遏止电压的绝对值|U| = ;从钾表面发射出电子的最大速度v = .
J·s,1eV =1.60×10 J,m=9.11×10 kg)
V 7.14×10 m·s
与入射光频率 的关系曲线如所示.试证:普朗克常量.(即直线的斜率)
证明:由爱因斯坦方程 及逸出功 
得
= 0,由可知:
入射光频率为时 即
V.
R =1.097×10 m,h =6.63×10 J·s,1 eV =1.60×10 J , c =3×10 m·s )
13.6 3.4
21-7试根据玻尔关于氢原子结构的基本假说,推导里德伯常量的理论表达式.
(氢原子能级公式: )
证明: ,
而:, ,
代入上式:
与 比较,得里德伯常量 .
21-8 由氢原子理论知,当大量氢原子处于n =3的激发态时,原子跃迁将发出:
一种波长的光.
两种波长的光.
连续光谱. [ C ]
21-9根据玻尔理论,氢原子在n =5轨道上的动量矩与在第一激发态的轨道动量矩之比为
5/4.
5/3. (C) 5/2. (D) 5. [
5. [ C ]
21-10 光电效应和康普顿效应都包含有电子与光子的相互作用过程.对此,在以下几种理中,正确的
两种效应中电子与光子两者组成的系统都服从动量守恒定律和能量守恒定律.
两种效应都相当于电子与光子的弹性碰撞过程.
两种效应都属于电子吸收光子的过程.
]
X光经物质散射后,其散射光中包含波长 和波长不变的两种成分,其中波长 的散射成分称为康普顿散射.
变长 变长
= .