这篇文档是湖北省沙市中学2020学年高二物理下学期的第一次双周考试题,主要涉及高中物理中的热辐射、能量量子化、光电效应、光的本性、不确定性原理等多个知识点。
1. 热辐射:热辐射与物体的温度有关,黑体是一种理想的辐射体,它能吸收所有照射到它上面的电磁波,而不反射。黑体辐射的强度和波长的分布会随温度变化,温度升高时,辐射强度极大值会向短波长方向移动。
2. 能量子假说:普朗克提出能量量子化理论,认为带电微粒辐射或吸收能量是以最小能量值ε的整数倍进行的,这个ε称为能量子,与电磁波的频率成正比。
3. 光电效应:光电子的最大初动能与入射光的频率有关,按照爱因斯坦光电效应方程,Ekm = hν - W0,其中W0为逸出功,ν为光的频率。如果频率加倍,最大初动能也会增加,但不会超过两倍的hν-W0。
4. 光电效应图线:不同金属的逸出功不同,因此在Ek-ν图中,不同金属的曲线截距代表各自的逸出功。
5. 光的本性:光具有波粒二象性,表现为波动性和粒子性。干涉、衍射现象证明了光的波动性,光电效应和康普顿效应证明了光的粒子性。
6. 不确定性关系:海森堡的不确定性原理表明,粒子的位置和动量不能同时被精确测量,狭缝越窄,位置不确定性减小,但动量不确定性增大。
7. 光电效应实验:光电效应发生条件是入射光频率大于截止频率,滑动变阻器的调整会影响光电流大小。
8. 波粒二象性实例:波动性体现在热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近,使得热中子能用来研究晶体结构。
9. 电子的波动性:电子在氢原子中的运动无法用经典物理描述,电子轨道代表电子出现概率较高的区域,并非确定的轨道。
10. 光电效应曲线:光电流与电压曲线可以反映光的频率、波长和最大初动能关系,曲线斜率变化与频率相关,而曲线高度与光照强度有关。
11. 逸出功与光电子最大初动能:逸出功等于入射光的极限频率ν0对应的动能,即hν0-W0,从图中可看出W0对应ν0的截距。
12. 光的波粒二象性:光的波动性和粒子性并非互相排斥,而是同时存在的,具体表现取决于实验条件。
13. 光电效应的解释:每个电子只能吸收一个光子,且只有当光子能量大于或等于金属的逸出功时,电子才能逸出。
这些内容涵盖了高中物理的重要概念,包括量子力学的基础知识和光学的实验现象,是学生理解和掌握物理概念的重要练习材料。