光的干涉和衍射现象说明光具有波动性。爱因斯坦的光电效应理论和康普顿效应理论表明,光在某些方面确实也会表现得像是由一些粒子(即一个个有确定能量和动量的“光子”)组成的。人们意识到,光既具有波动性,又具有粒子性。(c为光速,h为普朗克常量)
(1)物理学家德布罗意把光的波粒二象性推广到实物例子,他提出假设:实物粒子也具有波动性,即每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系,粒子的能量E和动量p跟它所对应波的频率v和波长之间也遵从如下关系:,。请依据上述关系以及光的波长公式,试推导单个光子的能量E和动量p间存在的关系;
(2)我们在磁场中学习过磁通量,其实在物理学中有很多通量的概念,比如电通量、光通量、辐射通量等等。辐射通量表示单位时间内通过某一截面的辐射能,其单位为。
①光子具有能量。一束波长为的光垂直照射在面积为S的黑色纸片上,其辐射通量为,且全部被黑纸片吸收,求该束光单位体积内的光子数n;
②光子具有动量。当光照射到物体表面上时,不论光被物体吸收还是被物体表面反射,光子的动量都会发生改变,因而对物体表面产生一种压力。求上一问中的光对黑纸片产生的压力大小,并判断若将黑纸片换成等大的白纸片,该束光对白纸片的压力有何变化。
高三物理解答题困难题
光的干涉和衍射现象说明光具有波动性。爱因斯坦的光电效应理论和康普顿效应理论表明,光在某些方面确实也会表现得像是由一些粒子(即一个个有确定能量和动量的“光子”)组成的。人们意识到,光既具有波动性,又具有粒子性。(c为光速,h为普朗克常量)
(1)物理学家德布罗意把光的波粒二象性推广到实物例子,他提出假设:实物粒子也具有波动性,即每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系,粒子的能量E和动量p跟它所对应波的频率v和波长之间也遵从如下关系:,。请依据上述关系以及光的波长公式,试推导单个光子的能量E和动量p间存在的关系;
(2)我们在磁场中学习过磁通量,其实在物理学中有很多通量的概念,比如电通量、光通量、辐射通量等等。辐射通量表示单位时间内通过某一截面的辐射能,其单位为。
①光子具有能量。一束波长为的光垂直照射在面积为S的黑色纸片上,其辐射通量为,且全部被黑纸片吸收,求该束光单位体积内的光子数n;
②光子具有动量。当光照射到物体表面上时,不论光被物体吸收还是被物体表面反射,光子的动量都会发生改变,因而对物体表面产生一种压力。求上一问中的光对黑纸片产生的压力大小,并判断若将黑纸片换成等大的白纸片,该束光对白纸片的压力有何变化。
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下列事例中表明光子不但具有能量,而且象实物粒子一样具有动量的是 ( )
A.康普顿效应 B.光的偏振现象
C.光的色散现象 D.光的干涉现象
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在下列各组所说的两个现象中,都表现出光具有粒子性的是( )
A.光的折射现象、偏振现象 B.光的反射现象、干涉现象
C.光的衍射现象、色散现象 D.光电效应现象、康普顿效应
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下列各种叙述中,符合物理学事实的是
A. 康普顿效应证明了光具有波动性
B. 电子衍射实验证明了实物粒子具有波动性
C. 普朗克为了解释光电效应的规律提出光子说
D. 光电效应现象是爱因斯坦首先发现的
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【物理——选修3-5】
(1).(2016·海南卷)下列说法正确的是
A.爱因斯坦在光的粒子性的基础上,建立了光电效应方程
B.康普顿效应表明光子只具有能量,不具有动量
C.玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律
D.卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型
E.德布罗意指出微观粒子的动量越大,其对应的波长就越长
(2).(2016·全国新课标Ⅱ卷)如图,光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体,斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上。某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s的速度向斜面体推出,冰块平滑地滑上斜面体,在斜面体上上升的最大高度为h=0.3 m(h小于斜面体的高度)。已知小孩与滑板的总质量为m1=30 kg,冰块的质量为m2=10 kg,小孩与滑板始终无相对运动。取重力加速度的大小g=10 m/s2。
(i)求斜面体的质量;
(ii)通过计算判断,冰块与斜面体分离后能否追上小孩?
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下列说法正确的是
A.卢瑟福的粒子散射实验说明原子核具有复杂的结构
B.光电效应现象中,光电子的最大初动能与照射光的频率成正比
C.普朗克为了解释黑体辐射现象,提出了能量量子化理论
D.康普顿效应和电子的衍射现象说明光和电子都具有波动性
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下列说法中正确的是 ( )
A.在关于物质波的表达式E=hv和中,波长A、频率v都是描述物质波动性的物理量
B.光的偏振现象说州光是纵波
C.光的干涉和衍射现象说明光具有粒子性
D.光电效应既显示了光的粒子性,又显示了光的波动性
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