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第十七章量子物理
题17.1：天狼星的温度大约是11000℃。试由维思位移定律计算辐射峰值的波长。
题17.1解：由维思位移定律可得天狼星单色辐出度的格值所对应的波长该波长
_7
2=-=2.57xlOm=257nm
n
III
属紫外区域，所以天狼星呈紫色
题17.2：已知地球跟金星的大小差不多，金星的平均温度约为773K,地球的平均温度约为
293Ko若把它们看作是理想黑体，这两个星体向空间辐射的能量之比为多少？
题17.2解：由斯特藩一玻耳兹曼定律=可知，这两个星体辐射能量之比为
旦=化］=48.4
M地vifi
题17・3：太阳可看作是半径为7.0K108m的球形黑体，试计算太阳的温度。设太阳射到地球
3-2,J
表面上的辐射能量为1.4x10Wm,地球与太阳间的跑离为1.5x10mo
题17.3解：以太阳为中心，地球与太阳之间的距离d为半径作一球面，地球处在该球面的某
一位置上。太阳在单位时间内对外辐射的总能量将均匀地通过该球面，因此有
4冰一
4
M(T)=oT(2)
由式(1)、(2)可得
(d2E\/4
T=――=5800K
题174鸨的逸出功是4.52eV,钢的选出功是2.50eV,分别计算鸨和锁的截止频率。哪一
种金属可以用作可见光范围内的光电管阴极材料？
题17.4解：鸨的截止频率%=些=1.09x1015Hz
钢的截止频率匕合=—=0.63x1015
02hHz
对照可见光的频率范围可知，钢的截止频率%2正好处于该范围内，而铝的截止频率！大
于可见光的最大频率，因而银可以用于可见光范围内的光电管材料。
题17.5：钾的截止频率为4.62x1014Hz,今以波长为435.8nm的光照射,求钾放出的光电子
的初速度。
题17.5解：根据光电效应的爱因斯坦方程
2
hv=—/zzv+W
2
中W=//v»v-c!A,
0
可得电子的初速度
1
5-1
v=——-v11=5.74xl0ms
n
由于选出金属的电子的速度yvvc,故式中，〃取电子的静止质量。
3
题17.6：在康普顿效应中，入射光子的波长为3.0x10-nm,反冲电子的速度为光速的60%,
求散射光子的波长及散射角。
题17.6解：根据能量守恒，相对论质速关系以及散射公式有
2
m=7()(1—V/c‘)”2
4-4)=4(1-cose)
由式（1）和式（2）可得散射光子的波长
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