9.4　习题解答

1.解：根据红限频率公式A＝hν0，爱因斯坦光电方程hν＝A＋mv2，代入数据可得v＝5.75×105 m·s－1。

2.解：由可得：

①E＝2.84×10－19 J，P＝9.47×10－28 kg·m·s－1，m＝3.16×10－36 kg；

②E＝7.96×10－15 J，P＝2.65×10－23 kg·m·s－1，m＝8.84×10－32 kg；

③E＝1.60×10－13 J，P＝5.35×10－22 kg·m·s－1，m＝1.78×10－30 kg。

3.解：由散射公式可得

Δλ1＝λ1－λ0， Δλ2＝λ2－λ0

代入数据得到

φ1＝90°， φ2＝180°

4.解：根据康普顿散射公式可得Δλ＝0.007 1×10－10 m，所以λ＝λ0＋Δλ＝0.717×10－10 m。

5.解：①5mW即每秒供给5×10－3 J的能量，每个光子的能量为ε＝hν＝，N＝，代入数据可得每秒发射的光子数为1.6×1016。

②光束作用在镜子上的作用力为3.3×10－11 N。

6.解：由维恩位移定律Tλm＝b，其中b＝2.898 7×10－3 m·K，代入λm＝475nm得太阳表面温度为6 100K。

7.解：根据维恩位移定律Tλm＝b，其中b＝2.898 7×10－3 m·K，然后根据换算关系T＝t＋273.15，代入数据得人体辐射的峰值波长为9.343μm。

8.解：①由能量公式E＝hν＝，将λ代入可得该波长光量子的能量为0.62eV。

②同理可得光量子的能量为4.97eV。

9.解：①由爱因斯坦光电方程hν＝A＋mv2，ν＝，代入数据可得最大动能为0.624eV＝0.998×10－19 J。

②根据红限频率公式A＝hν＝，代入数据可得截止波长为500.6nm。

10.解：根据康普顿散射公式，代入数据，可得：

①当λ＝0.071 1nm，散射角θ＝0°时，能量损失为0；当λ＝0.071 1nm，散射角θ＝90°时，能量损失为3.3%；当λ＝0.071 1nm，散射角θ＝180°时，能量损失为6.4%。

②当λ＝0.022nm，散射角θ＝0°时，能量损失为0；当λ＝0.022nm，散射角θ＝90°时，能量损失为52.5%；当λ＝0.022nm，散射角θ＝180°时，能量损失为68.85%。