人教版 (2019)第十三章 电磁感应与电磁波初步5 能量量子化精品随堂练习题

13.5能量量子化 课中练

一、热辐射　能量子

【课堂引入】

普朗克能量子概念及爱因斯坦的光子说

光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，这些能量子被称为光量子，简称光子。频率为ν的光子的能量为ε＝hν。

【例题】

1. 光是一种电磁波，可见光的波长的大致范围是400~700 nm。400 nm、700 nm电磁波辐射的能量子的值各是多少？

【课堂练习】

2. 对于带电微粒在辐射和吸收能量时的特点，以下说法正确的是（　　）

A. 以某一个最小能量值一份一份地辐射或吸收

B. 辐射和吸收的能量是某一最小值的整数倍

C. 吸收的能量可以是连续的

D. 辐射和吸收的能量是量子化的

3. 已知某单色光的波长为，在真空中光速为，普朗克常量为，则电磁波辐射的能量子的值为（　　）

A.  B.  C.  D. 以上均不正确

4. 某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为p ，c表示光速，h为普朗克常量，则激光器每秒发射的能量子数为（　　）

A.  B.  C.  D.

5. “神光Ⅱ”装置是我国规模最大的高功率激光系统，利用它可获得能量为2400J、波长λ=0.35um的紫外激光，已知普朗克常量h=6.63×10-34J.s，则该紫外激光所含光子数为多少？

二、能级

【课堂引入】

原子的能量是量子化的，量子化的能量值叫能级。原子从高能级向低能级跃迁时放出光子，光子的能量等于前后两个能级之差。放出的光子的能量是分立的，所以原子的发射光谱是一些分立的亮线。

【例题】

6. 下列说法正确的是（　　）

A. 原子的能量是连续的，原子的能量从某一能量值变为另一能量值，可以连续变化

B. 原子从低能级向高能级跃迁时放出光子

C. 原子从高能级向低能级跃迁时放出光子，且光子的能量等于前后两个能级之差

D. 原子放出的光子的能量是分立的，所以原子的光谱只有一些分立的亮线

【课堂练习】

7. 关于太阳光谱,下列说法正确的是（　　）

A. 太阳光谱是吸收光谱

B. 太阳光谱中的暗线,是太阳光经过太阳大气层时某些特定频率的光被吸收后而产生的

C. 根据太阳光谱中的暗线,可以分析太阳的物质组成

D. 根据太阳光谱中的暗线,可以分析地球大气层中含有哪些元素

参考答案

1. 【答案】4.97×10－19 J，2.84×10－19 J

【详解】根据公式

ν＝，ε＝hν

可知

400 nm电磁波辐射的能量子

ε1＝h＝6.63×10－34×J≈4.97×10－19J

700 nm电磁波辐射的能量子

ε2＝h ＝6.63×10－34×J≈2.84×10－19J

2. ABD

【详解】带电微粒辐射和吸收能量时是以最小能量值——能量子ε的整数倍一份一份地辐射或吸收的，是不连续的。

故选ABD。

3. A

【详解】根据，又，所以，故A正确，BCD错误．

故选：A。

4. A

【详解】每个光子的能量为

设每秒激光器发出的光子数是n，则

联立可得

故选A。

5. 【答案】4.23×1021（个）

【详解】一个紫外激光光子的能量，则该紫外激光所含光子数（个）.

6. CD

【详解】原子的能量是量子化的，原子从高能级会自发地向低能级跃迁，向外放出光子。光子的能量hν＝E初－E末，由于能级的分立性，放出的光子的能量也是分立的。

故选CD。

7. AB

【详解】试题分析：太阳光谱是吸收光谱．因为太阳是一个高温物体，它发出的白光通过温度较低的太阳大气层时，会被太阳大气层中的某些元素的原子吸收，从而使我们观察到的太阳光谱是吸收光谱，所以分析太阳的吸收光谱，可知太阳大气层的物质组成，而某种物质要观察到它的吸收光谱，要求它的温度不能太低，但也不能太高，否则会直接发光．由于地球大气层的温度很低，所以太阳光通过地球大气层时不会被地球大气层中的物质原子吸收．故选项A、B正确．