5.3 初识量子论 参考答案

一、选择题

1.B 解析：爱因斯坦提出了光量子理论，即光在传播过程中能量是不连续的，它是数值分立的能量组成的，所以B选项错．

2.B 解析：物质均具有波粒二象性，这一点由电子衍射实验验证，同时物质波受波动规律支配，是一种概率波．

3.B 解析：一切物体都在辐射电磁波，故A错误；根据黑体辐射规律可知，物体只能辐射和吸收一定频率(或波长)的电磁波，故B正确；热辐射与温度有关，温度越高，辐射电磁波的能力越强，故C、D错误．

4.A 解析：为了观察纳米级的微小结构，用光学显微镜是不可能的．因为可见光的波长数量级是10－7 m，远大于纳米，会发生明显的衍射现象，因此不能精确聚焦．如果用很高的电压使电子加速，使它具有很大的速度，其物质波的波长就会很短，衍射的影响就小多了．因此本题应选A.

5.D 解析：在光的双缝干涉实验中，如果短时间曝光，发现光子在底片上呈现不规则分布的点，长时间曝光才形成明暗相间的条纹．这说明了光的波动性不同于机械波，也不同于经典意义下的电磁波，而是一种概率波，即表现为光子在空间各点出现的可能性的大小．所谓概率大，即出现光子的数目多，也就是干涉、衍射时呈现出明亮的条纹；所谓概率小，即光子出现的数目少，也就是干涉、衍射时呈现出比较暗的条纹．

6.B 解析：光的波动性与机械波、光的粒子性与质点有本质的区别，A选项错．大量光子显示波动性，个别光子显示粒子性，B选项对．光是把粒子性和波动性有机结合在一起的矛盾统一体，C选项错．光的频率越高，粒子性越显著，D选项错．

7.D 解析：由能量的关系可知发射光能量小于或等于入射光能量，以及光子的能量与频率或波长的关系 ε=hν=hc/λ，可知选项D正确．

8.A 解析：由爱因斯坦光子说知，光子的能量E=hν，而c=νλ，故E=h c/λ，A项正确．

9.A 解析：因每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，所以察觉到绿光所接收的最小功率P=E/t，式中E=6ε，又ε=hν=hc/λ，可解得P=6×(6.63×10^(-34)×3.0×10^8)/(530×10^(-9) ) W≈2.3×10^(－18) W.

10.A 解析：光既有粒子性，又有波动性，但这两种特性并不是牛顿所支持的微粒说和惠更斯提出的波动说的简单综合，它体现出的规律不再是宏观粒子和机械波所表现出的规律，而是自身体现的一种波粒二象性，且大量光子产生的效果往往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示出粒子性．故选A.

二、计算题

11.2.5×1018个

解析：依据量子理论，由于已知可见光的平均波长，我们可以首先求取每一个可见光光子的能量，而后计算出灯泡每秒释放的可见光总能量，两者之比即为每秒内放出可见光子的数目．

设灯泡在1 s内所放出的能量为E，则