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高中 | 光子的动量题目答案及解析如下,仅供参考!
选修3-5
第十七章 波粒二象性
17.2 光的粒子性
光子的动量
夏季日晕现象是太阳光通过卷层云中的六角形冰晶折射或反射形成的。不同颜色的光在同一种介质中传播时,频率越高的光折射率越大。如图为一束太阳光射到冰晶上的光路图,$a$、$b$为折射出的两种单色光。
关于$a$、$b$两种单色光的性质,正确的是$(\qquad)$
在冰晶中,$b$光的传播速度比$a$光大
","若$a$光能使某金属发生光电效应,则$b$光也一定能
","两种光从冰晶射入空气时,$a$光发生全反射的临界角较大
"]$\rm A$.由题图可知,光线射入冰晶时,$b$光的偏折程度大于$a$光的偏折程度,则$b$光的折射率大于$a$光的折射率,根据$v=\dfrac{c}{n}$可知,在冰晶中,$b$光的传播速度比$a$光小,故$\rm A$错误;
$\rm B$.由于$b$光的折射率大于$a$光的折射率,则$b$光的频率大于$a$光的频率,$b$光的光子能量大于$a$光的光子能量,若$a$光能使某金属发生光电效应,则$b$光也一定能,故$\rm B$正确;根据全反射的临界角公式$\sin C=\dfrac{1}{n}$
$\rm C$.由于$b$光的折射率大于$a$光的折射率,则两种光从冰晶射入空气时,$a$光发生全反射的临界角较大,故$\rm C$正确;
故选:$\rm BC$;
若用$a$、$b$光分别照射同一狭缝,其中 光更容易发生衍射现象(选填$\rm A$.$a$ $\rm B$.$b)$。在双缝干涉实验中,若用$a$光作为光源,相邻明条纹间距为$\Delta x_{a}$;用$b$光作为光源时,间距为$\Delta x_{b}$,则$\Delta x_{a}$ $\Delta x_{b}$(选填$\rm A$.$\gt $ $\rm B$.$=$ $\rm C$.$\lt $);
由于$b$光的频率大于$a$光的频率,则$b$光的波长小于$a$光的波长,若用$a$、$b$光分别照射同一狭缝,其中$a$光更容易发生衍射现象;
故填$\rm A$.$a$;
在双缝干涉实验中,根据相邻明条纹间距公式$\Delta x=\dfrac{L}{d}\lambda$
由于$b$光的波长小于$a$光的波长,则有$\Delta x_{a} \gt \Delta x_{b}$
故填$\rm A$.$\gt $;
比较单色光$a$、$b$的光子动量大小,并说明理由。
见解析
"]]由于$b$光的折射率大于$a$光的折射率,则$b$光的频率大于$a$光的频率,根据$\lambda=\dfrac{c}{f}$可知,$b$光的波长小于$a$光的波长;根据光子动量公式$p=\dfrac{h}{\lambda}$
可知$a$光的光子动量小于$b$光的光子动量。
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