近代物理 (Modern Physics)

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近代物理 (Modern Physics) — sample Physics questions with answers

1. Question 1

   在光电效应实验中，若入射光的频率 $f$ 大于截止频率 $f_0$，则当入射光强度增大时，下列叙述何者正确？

   • A饱和光电流增大
   • B光电子的最大初动能增大
   • C截止电压增大
   • D逸出功增大

   Answer: A. 饱和光电流增大

   入射光强度与光子数成正比，光子数增加使单位时间内产生的光电子数增加，故饱和光电流增大，而最大初动能仅与频率有关。

2. Question 2

   根据德布罗意假说，若一个电子的动量为 $p$，则其德布罗意波长 $\lambda$ 的表达式为？

   • A$\lambda =h/p$
   • B$\lambda =hp$
   • C$\lambda =h/p^2$
   • D$\lambda =p/h$

   Answer: A. $\lambda = h/p$

   根据德布罗意关系式，物质波波长 $\lambda$ 与动量 $p$ 的关系为 $\lambda =h/p$。

3. Question 3

   下列关于玻尔原子模型中电子轨道能量的叙述，何者正确？

   • A电子可以在任何轨道上运动
   • B电子轨道半径是任意的
   • C电子在定态轨道上运动时不辐射能量
   • D原子吸收光子后，电子从高能级跃迁到低能级

   Answer: C. 电子在定态轨道上运动时不辐射能量

   玻尔模型假设电子在特定轨道运动时不辐射能量，且轨道半径是不连续的。

4. Question 4

   一个光子的能量为 $E=hf$。当该光子与静止自由电子发生康普顿散射时，散射后的光子波长 ${\lambda }^{\prime }$ 与入射光子波长 $\lambda$ 的关系为？

   • A${\lambda }^{\prime }=\lambda$
   • B${\lambda }^{\prime }>\lambda$
   • C${\lambda }^{\prime }<\lambda$
   • D${\lambda }^{\prime }={\lambda }^2$

   Answer: B. $\lambda' > \lambda$

   在康普顿散射中，光子将部分能量转移给电子，根据 $E=hc/\lambda$，能量减小意味着波长变长，即 ${\lambda }^{\prime }>\lambda$。

5. Question 5

   已知金属的逸出功为 $W$，若以波长为 $\lambda$ 的光照射该金属，则产生光电子的最大初动能 $E_k$ 为？

   • A$hc/\lambda +W$
   • B$hc/\lambda -W$
   • C$W-hc/\lambda$
   • D$h\lambda -W$

   Answer: B. $hc/\lambda - W$

   根据爱因斯坦光电效应方程 $E_k=hf-W$，代入 $f=c/\lambda$ 可得 $E_k=hc/\lambda -W$。