题目
15-14 一个具有 https:/img.zuoyebang.cc/zyb_017bc7e0a93d083e1cbe72b39a1f9e00.jpg.0times (10)^4eV 能量的光子与一个静止自由电子相碰撞,碰撞后,光子的-|||-散射角为60°.试问:(1)光子的波长、频率和能量各改变多少?(2)电子的动能、动量和运动-|||-方向又如何?-|||-15-15 波长为0.10n的光子入射在碳上,从而产生康普顿效应.从实验中测量到,散-|||-射光子的方向与入射光子的方向相垂直.求:(1)散射光子的波长;(2)反冲电子的动能和运-|||-动方向.-|||-15-16 试求波长为下列数值的光子的能量、动量及质量:(1)波长为1500nm的红外-|||-线;(2)波长为500 nm的可见光;(3)波长为20mm的紫外线;(4)波长为0.15 nm的X射-|||-线;(5)波长为 https:/img.zuoyebang.cc/zyb_017bc7e0a93d083e1cbe72b39a1f9e00.jpg.0times (10)^-3m 的y射线.-|||-15-17 计算氢原子光谱中莱曼系的最短和最长波长,并指出是否为可见光.-|||-15-18 在氢原子的玻尔理论中,当电子由量子数 _(1)=5 的轨道跃迁到 _(i)=2 的轨道上-|||-时,对外辐射的光的波长为多少?若再将该电子从 _(i)=2 的轨道跃迁到游离状态,外界需要-|||-提供多少能量?-|||-15-19 如用能量为12.6eV的电子轰击氢原子,将产生哪些谱线?-|||-15-20 试证在基态氢原子中,电子运动时的等效电流为 (1.05)^-times (10)^-3A. 在氢原子核处,这-|||-个电流产生的磁场的磁感强度为多大?-|||-15-21 已知α粒子的静质量为 .64times (10)^-27kg, 求速率为 cdot (s)^-1 的α粒子的德布-|||-罗意波的波长.
题目解答
答案
解析
步骤 1：计算入射光子的波长和频率
根据光子能量公式 $E = h\nu = \frac{hc}{\lambda}$，其中 $h$ 是普朗克常数，$c$ 是光速，$\nu$ 是频率，$\lambda$ 是波长。已知光子能量 $E = 1.0 \times 10^4 eV$，可以计算出入射光子的波长和频率。
步骤 2：计算散射光子的波长和频率
根据康普顿散射公式 $\lambda' - \lambda = \frac{h}{m_ec}(1 - \cos\theta)$，其中 $\lambda'$ 是散射光子的波长，$\lambda$ 是入射光子的波长，$m_e$ 是电子质量，$\theta$ 是散射角。已知散射角 $\theta = 60^\circ$，可以计算出散射光子的波长和频率。
步骤 3：计算光子能量的变化
根据光子能量公式 $E = \frac{hc}{\lambda}$，可以计算出散射光子的能量，并与入射光子的能量进行比较，得到能量的变化。
步骤 4：计算电子的动能和动量
根据能量守恒和动量守恒，可以计算出电子的动能和动量。电子的动能等于光子能量的减少，电子的动量可以通过动量守恒计算。
步骤 5：计算电子的运动方向
根据动量守恒，可以计算出电子的运动方向。
根据光子能量公式 $E = h\nu = \frac{hc}{\lambda}$，其中 $h$ 是普朗克常数，$c$ 是光速，$\nu$ 是频率，$\lambda$ 是波长。已知光子能量 $E = 1.0 \times 10^4 eV$，可以计算出入射光子的波长和频率。
步骤 2：计算散射光子的波长和频率
根据康普顿散射公式 $\lambda' - \lambda = \frac{h}{m_ec}(1 - \cos\theta)$，其中 $\lambda'$ 是散射光子的波长，$\lambda$ 是入射光子的波长，$m_e$ 是电子质量，$\theta$ 是散射角。已知散射角 $\theta = 60^\circ$，可以计算出散射光子的波长和频率。
步骤 3：计算光子能量的变化
根据光子能量公式 $E = \frac{hc}{\lambda}$，可以计算出散射光子的能量，并与入射光子的能量进行比较，得到能量的变化。
步骤 4：计算电子的动能和动量
根据能量守恒和动量守恒，可以计算出电子的动能和动量。电子的动能等于光子能量的减少，电子的动量可以通过动量守恒计算。
步骤 5：计算电子的运动方向
根据动量守恒，可以计算出电子的运动方向。