太陽光垂直射到地面上時(shí),地面上1 m²接受的太陽光的功率為1.4 kW,其中可見光部分約占45%.

(1)假如認(rèn)為可見光的波長約為0.55 μm,日地間距離R=1.5×10¹¹ m,普朗克常量h=6.6×10^-34 J·s,估算太陽每秒輻射出的可見光光子數(shù)為多少?

(2)若已知地球的半徑為6.4×10⁶ m,估算地球接收的太陽光的總功率.

1801年，托馬斯·楊用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)研究了光波的性質(zhì).1834年，洛埃利用單面鏡同樣得到了楊氏干涉的結(jié)果（稱洛埃鏡實(shí)驗(yàn)）.

（1）洛埃鏡實(shí)驗(yàn)的基本裝置如圖4-2-5所示，S為單色光源，M為一平面鏡.試用平面鏡成像作圖法畫出S經(jīng)平面鏡反射后的光與直接發(fā)出的光在光屏上相交的區(qū)域.

圖4-2-5

（2）設(shè)光源S到平面鏡的垂直距離和到光屏的垂直距離分別為a和L，光的波長為λ，在光屏上形成干涉條紋.寫出相鄰兩條亮紋（或暗紋）間距離Δx的表達(dá)式.

某光電管的陰極是用金屬鉀制成的，它的逸出功為2.21 ev，用波長為2.5×10^-7 m的紫外線照射陰極，已知真空中光速為3.0×10⁸ m/s,元電荷為1.6×10^-19 C,普朗克常量為6.63×10^-34 J·s，求得鉀的極限頻率和該光電管發(fā)射的光電子的最大動(dòng)能應(yīng)分別是（    ）

A.5.3×10¹⁴ Hz,2.2 J                       B.5.3×10¹⁴ Hz,4.4×10^-19 J

C.3.3×10³3 Hz,2.2 J                      D.3.3×10³3 Hz,4.4×10^-19 J

利用光電管產(chǎn)生光電流的電路如圖4-2-4所示，電源的正極應(yīng)接在端___________（填“a”或“b”）；若電流表讀數(shù)為8 μA，則每秒從光電管陰極發(fā)射的光電子至少是___________個(gè)（已知電子電量為1.6×10^-19 C).

圖4-2-4

用來制造大屏幕壁掛式彩色電視機(jī)的等離子顯示屏是一種以等離子管作為發(fā)光元件，并由大量的等離子管排列在一起構(gòu)成的屏幕，每個(gè)等離子管的透明玻璃管內(nèi)部都充有低壓的氖氙氣體，管的兩端各有一個(gè)電極，在兩個(gè)電極間加上高電壓，封在管內(nèi)的氣體產(chǎn)生肉眼看不見的紫外線后激發(fā)平板顯示屏上紅、綠、藍(lán)三基色熒光粉發(fā)出可見光，則下列說法中正確的是（    ）

A.等離子管發(fā)光是由于管內(nèi)氖氙氣體原子的外層電子受到了激發(fā)

B.等離子管發(fā)光是由于管內(nèi)氖氙氣體原子的內(nèi)層電子受到了激發(fā)

C.顯示屏發(fā)出可見光是利用了紫外線的熒光效應(yīng)

D.顯示屏發(fā)出可見光是利用了光的化學(xué)作用

已知能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的極限頻率為v₀，則（    ）

A.當(dāng)用頻率為2v₀的單色光照射該金屬時(shí)，一定能產(chǎn)生光電子

B.當(dāng)用頻率為2v₀的單色光照射該金屬時(shí)，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為hv₀

C.當(dāng)照射光的頻率v大于v₀時(shí)，若v增大，則逸出功增大

D.當(dāng)照射光的頻率v大于v₀時(shí)，若v增大一倍，則光電子的最大初動(dòng)能也增大一倍

現(xiàn)有a、b、c三束單色光，其波長關(guān)系為λ_a＞λ_b＞λ_c.用b光束照射某種金屬時(shí)，恰能發(fā)生光電效應(yīng).若分別用a光束和c光束照射該金屬，則可以斷定（    ）

A.a光束照射時(shí)，不能發(fā)生光電效應(yīng)

B.c光束照射時(shí)，不能發(fā)生光電效應(yīng)

C.a光束照射時(shí)，釋放出的光電子數(shù)目最多

D.c光束照射時(shí)，釋放出的光電子的最大初動(dòng)能最小

如圖4-2-3甲所示,在一塊平板玻璃上放置一平薄凸透鏡,在兩者之間形成厚度不均勻的空氣膜,讓一束單一波長的光垂直入射到該裝置上,結(jié)果在上方觀察到如圖乙所示的同心內(nèi)疏外密的圓環(huán)狀干涉條紋,稱為牛頓環(huán).以下說法正確的是(    )

圖4-2-3

A.干涉現(xiàn)象是由于凸透鏡下表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的

B .干涉現(xiàn)象是由于凸透鏡上表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的

C.干涉條紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸炔皇蔷鶆蜃兓��?/p>

D.干涉條紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸仁蔷鶆蜃兓��?/p>

市場上有種燈具俗稱“冷光燈”，用它照射物品時(shí)能使被照物品處產(chǎn)生的熱效應(yīng)大大降低，從而廣泛地應(yīng)用于博物館、商店等處.這種燈降低熱效應(yīng)的原因之一是在燈泡后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍了一層薄膜（例如氟化鎂），這種膜能消除不鍍膜時(shí)玻璃表面反射回來的熱效應(yīng)最顯著的紅外線.以λ表示此紅外線的波長，則所鍍薄膜的厚度最小應(yīng)為（    ）

A.λ            B.λ              C.λ            D.λ

為了強(qiáng)調(diào)物理學(xué)對(duì)當(dāng)今社會(huì)的重要作用并紀(jì)念愛因斯坦，2004年聯(lián)合國第58次大會(huì)把2005年定為“國際物理年”.愛因斯坦在100年前發(fā)表了5篇重要論文，內(nèi)容涉及狹義相對(duì)論、量子論和統(tǒng)計(jì)物理學(xué)，對(duì)現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn).某人學(xué)了有關(guān)的知識(shí)后，有如下理解，其中正確的是（    ）

A.所謂布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

B.光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性

C.在光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，入射光強(qiáng)度增大，光電子的最大初動(dòng)能隨之增加

D.質(zhì)能方程表明：物體具有的能量與它的質(zhì)量有簡單的正比關(guān)系