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证明光速不变原理.

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下列几种说法:

(1)所有惯性系统对物理基本规律都是等价的.

(2)在真空中,光的速度与光的频率、光源的运动状态无关.

(3)在任何惯性系中,光在真空中沿任何方向的传播速度都相同.

其中哪些说法是正确的(    )

A.只有(1)(2)是正确的                  B.只有(1)(3)是正确的

C.只有(2)(3)是正确的                  D.三种说法都是正确的

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阅读如下资料并回答问题:

    自然界中的物体由于具有一定的温度,会不断向外辐射电磁波,这种辐射因与温度有关,称为热辐射.热辐射具有如下特点:辐射的能量中包含各种波长的电磁波;物体温度越高,单位时间从物体表面单位面积上辐射和能量越大;在辐射的总能量中,各种波长所占的百分比不同.

    处于一定温度的物体在向外辐射电磁波能量的同时,也要吸收由其他物体辐射的电磁能量,如果它处于平衡状态,则能量保持不变.若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响,我们定义一种理想的物体,它能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射,这样的物体称为黑体.单位时间内从黑体表面单位面积辐射的电磁波的总能量与黑体热力学温度的四次方成正比.即P0=δT4,其中常量δ=5.57×10-8 W/(m2·K4).

    在下面的问题中,把研究对象都简单地看作黑体,有关数据及数学公式:太阳半径RS=696 000 km,太阳表面温度T=5 770 K,火星半径r=3 395 km,球面面积S=4πR2,其中R为半径.

(1)太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为2×10-7—1×102,求出相应的频率范围.

(2)每小时从太阳表面辐射的总能量是多少?

(3)火星受到来自太阳的辐射可认为垂直射到面积为πr2(r为火星半径)的圆盘上,已知太阳到火星的距离为太阳半径的400倍,忽略其他天体及宇宙空间的辐射,试估算火星的平均温度.

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科学家发现地球大气层中的臭氧分子不断受到破坏.下列各项电磁波,哪一项会因臭氧层受损而对人类的健康构成最大危害(    )

A.可见光             B.紫外线              C.伽玛辐射            D.微波

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在自然界生态系统中,蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成生物链,在维持生态平衡方面发挥重要作用.蛇是老鼠的天敌,它是通过接收热辐射来发现老鼠的,假设老鼠的体温约37℃,它发出的最强的热辐射的波长为λm,根据热辐射理论,λm与辐射源的绝对温度的关系近似为Tλm=2.90×10-3  m·K.

(1)老鼠发出最强的热辐射的波长为(    )

A.7.9×10-5 m          B.9.4×10-6 m           C.1.16×10-4 m          D.9.7×10-8 m

(2)老鼠发出的最强的热辐射属于(    )

A.可见波段           B.紫外波段            C.红外波段            D.射线波段

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若某种紫外线频率为1.5×1015  Hz,试回答下列问题:

(1)该紫外线的波长为____________m.

(2)紫外线的主要作用是____________.

(3)请简要说明人们不接受紫外线照射、少量照射和大量照射会产生什么后果?

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电磁波的不同成分具有不同的特性,其中红外线的最显著作用是___________效应,紫外线的最显著作用是____________效应,伦琴射线的特点是具有很强的____________.

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(1)各种电磁波在真空中传播时,都具有相同的____________.

(2)波从一种介质进入另一种,一定不发生改变的是____________.

(3)对于红外线、紫外线、X光线和γ射线来说,最易发生明显衍射的是____________.

(4)红光、橙光、黄光和绿光在同一种均匀介质中传播时波速最大的是___________,最小的是__________.

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红外线可以穿透云雾,是因为它的波长____________,所以它的_____________现象比较显著可以绕过障碍物继续传播;γ射线可以穿透金属,是因为它的频率____________,所以它的光子能量____________,穿透能力较强.

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下列说法中正确的是(    )

A.各种电磁波中,最容易发生干涉和衍射现象的是X射线

B.红外线的显著作用是热作用,紫外线有显著的化学作用

C.X射线的贯穿本领强,能射穿铅盒

D.在电磁波中,红外线与微波有很大一部分重叠区域,因此两者产生机理应该是一样的

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