已知太阳在单位时间内垂直照射在地球表面单位面积上的...

已知太阳在单位时间内垂直照射在地球表面单位面积上的... 1． 已知太阳在单位时间内垂直照射在地球表面单位面积上的能量为1350焦耳，日地距离R=1.5×米，太阳直径2ｒ=1.39×米，试估计太阳表面温度。 解：以太阳为中心、日地距离为半径的球面面积为米。这个面积 上每秒内从太阳接受的总辐射能为 2326 焦耳=焦耳。 2.827，10，1350 3.816，10太阳表面积为，设其表面温度为T，则太阳 每秒向外辐射的总能量为 。二者相等，有 42618,84 ，解得开。 T,5.8，103.816，10,6.07，10，5.67，10T 利用维恩公式求： (a) 辐射的最可几频率； (b) 辐射的最可几波长； (c) 辐射的最大光谱密度； (d) 辐射出射度与温度的T的关系． 解： (a)辐射的最可几频率可利用的条件求得． 对求导，并令其为零，即 或者 令，则 这个方程的根为 ，便可得最可几波长 (b) 利用 (c) 利用(a)中的结果，可得 则有 得 其中 是常数．由，所以 其中，当时 其中是常数，利用维恩位移定律 把代入前式，得 (d) 辐射出射度 式中积分项有确定的值，故 这实际上便是斯忒藩—玻耳兹曼定律。 2．太阳光谱非常接近于 为的绝对黑体的光谱．试求： 在1秒钟内太阳由于辐射而损失的质量，并估计太阳的质量减少1％(由于热辐射)所经 历的时间．太阳的质量，太阳的半径． 解：太阳作为一个绝对黑体，可利用 以及 求得单位面积太阳的辐出度为 太阳的表面积为 因此，太阳的热辐射功率为 利用质能关系，又可得 由此可得，1秒钟内太阳由于辐射而损失的质量为 当太阳的质量损失 时，利用质能关系可得所经历的时间 1．波长为2000 的紫外线投射到铝表面上，已知从铝表面移去一个电子需要4.2电子伏 特的能量，试求铝的红限频率和截止电压。 解：我们有，可求出铝的红限频率为 ,194.2，1.6，1015 ,,,10 赫 ； 0,346.626，10 2000光子能量为 1．将一块金属板放在离单色点光源5米远的地方，光源的光功率输出为瓦。假设被打 出的光电子可以从半径为米（约相当于原子直径的十倍）的圆面上以从光源取得它所 得的能量，已知打出一个电子需要5.0eV。现在将光认为是经典波动，对这种装置的一个“靶” 来说，打出一个光电子需要多长时间？ 解：电子接受能量的靶面积为π，半径为5米的球面面积为 ，前者是后者的，故每秒投射于靶面积上的能量为 焦耳。 打出一个电子需要能量5eV，即焦耳，故积累这些能量需时 ,19，810 秒=22.22小时。 ,2310 实际上光电效应是及时的，根本不需要这么长的时间。这说明光与光电阴极电子的作用 决不是经典波动模型中能量积累的那种形式 1．若—个光子的能量等于一个电子的静能量，试问该光子的动量和波长是多少？在电磁波 谱中它是属何种射线？ 解：—个电子的静能量为，按题意 2 h,,mc 0 光子的动量 光子的波长 因电磁波谱中 射线的波长在范围内，所以该光子在电磁波谱中属于射 线． 的可见光； 1．现有 (1)波长为(2)波长为的x射线束； (3) 波长为的射线束与自由电子碰撞，如从和入射角成的方向去观 察散射辐射，问每种情况下 (a)康普顿波长改变多少？ (b)该波长改变与原波长的比值为多少？ 解：(a) 根据康普顿效应的波长改变表式 当，则 上述结果与入射波长天关． (b)波长改变值与原波长的比值分别为 可见光： x射线： 射线： 因此，对于波长越短的射线，越易观察到康普顿效应． 豆丁致力于构建全球领先的文档发布与销售平台，面向世界范围提供便捷、安全、专业、有效 的文档营销服务。包括中国、日本、韩国、北美、欧洲等在内的豆丁全球分站，将面向全球各地 的文档拥有者和代理商提供服务，帮助他们把文档发行到世界的每一个角落。豆丁正在全球各地 建立便捷、安全、高效的支付与兑换渠道，为每一位用户提供优质的文档交易和账务服务。