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太阳光垂直射到地面上时,地面上1 m2接受的太阳光的功率为1.4 kW,其中可见光部分约占45%.

(1)假如认为可见光的波长约为0.55 μm,日地间距离R=1.5×1011 m,普朗克常量h=6.6×10-34 J·s,估算太阳每秒辐射出的可见光光子数为多少?

(2)若已知地球的半径为6.4×106 m,估算地球接收的太阳光的总功率.

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1801年,托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质.1834年,洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验).

(1)洛埃镜实验的基本装置如图4-2-5所示,S为单色光源,M为一平面镜.试用平面镜成像作图法画出S经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域.

图4-2-5

(2)设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L,光的波长为λ,在光屏上形成干涉条纹.写出相邻两条亮纹(或暗纹)间距离Δx的表达式.

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某光电管的阴极是用金属钾制成的,它的逸出功为2.21 ev,用波长为2.5×10-7 m的紫外线照射阴极,已知真空中光速为3.0×108 m/s,元电荷为1.6×10-19 C,普朗克常量为6.63×10-34 J·s,求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别是(    )

A.5.3×1014 Hz,2.2 J                       B.5.3×1014 Hz,4.4×10-19 J

C.3.3×1033 Hz,2.2 J                      D.3.3×1033 Hz,4.4×10-19 J

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利用光电管产生光电流的电路如图4-2-4所示,电源的正极应接在端___________(填“a”或“b”);若电流表读数为8 μA,则每秒从光电管阴极发射的光电子至少是___________个(已知电子电量为1.6×10-19 C).

图4-2-4

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用来制造大屏幕壁挂式彩色电视机的等离子显示屏是一种以等离子管作为发光元件,并由大量的等离子管排列在一起构成的屏幕,每个等离子管的透明玻璃管内部都充有低压的氖氙气体,管的两端各有一个电极,在两个电极间加上高电压,封在管内的气体产生肉眼看不见的紫外线后激发平板显示屏上红、绿、蓝三基色荧光粉发出可见光,则下列说法中正确的是(    )

A.等离子管发光是由于管内氖氙气体原子的外层电子受到了激发

B.等离子管发光是由于管内氖氙气体原子的内层电子受到了激发

C.显示屏发出可见光是利用了紫外线的荧光效应

D.显示屏发出可见光是利用了光的化学作用

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已知能使某金属产生光电效应的极限频率为v0,则(    )

A.当用频率为2v0的单色光照射该金属时,一定能产生光电子

B.当用频率为2v0的单色光照射该金属时,所产生的光电子的最大初动能为hv0

C.当照射光的频率v大于v0时,若v增大,则逸出功增大

D.当照射光的频率v大于v0时,若v增大一倍,则光电子的最大初动能也增大一倍

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现有a、b、c三束单色光,其波长关系为λa>λb>λc.用b光束照射某种金属时,恰能发生光电效应.若分别用a光束和c光束照射该金属,则可以断定(    )

A.a光束照射时,不能发生光电效应

B.c光束照射时,不能发生光电效应

C.a光束照射时,释放出的光电子数目最多

D.c光束照射时,释放出的光电子的最大初动能最小

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如图4-2-3甲所示,在一块平板玻璃上放置一平薄凸透镜,在两者之间形成厚度不均匀的空气膜,让一束单一波长的光垂直入射到该装置上,结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹,称为牛顿环.以下说法正确的是(    )

图4-2-3

A.干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的

B .干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的

C.干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的

D.干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的

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市场上有种灯具俗称“冷光灯”,用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低,从而广泛地应用于博物馆、商店等处.这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀了一层薄膜(例如氟化镁),这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线.以λ表示此红外线的波长,则所镀薄膜的厚度最小应为(    )

A.λ            B.λ              C.λ            D.λ

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为了强调物理学对当今社会的重要作用并纪念爱因斯坦,2004年联合国第58次大会把2005年定为“国际物理年”.爱因斯坦在100年前发表了5篇重要论文,内容涉及狭义相对论、量子论和统计物理学,对现代物理学的发展作出了巨大贡献.某人学了有关的知识后,有如下理解,其中正确的是(    )

A.所谓布朗运动就是液体分子的无规则运动

B.光既具有波动性,又具有粒子性

C.在光电效应的实验中,入射光强度增大,光电子的最大初动能随之增加

D.质能方程表明:物体具有的能量与它的质量有简单的正比关系

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同步练习册答案