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课后作业
演练1
下列说法正确的是
A.用分光镜观测光谱是利用光折射时的色散现象
B.用X 光机透视人体是利用光电效应
C.光导纤维传输信号是利用光的干涉现象
D.门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象
演练2
下列有关光现象的说法正确的是
A.在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大
B.以相同入射角从水中射向空气，紫光能发生全反射，红光也一定能发生全反射
C.紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射
D.拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度
演练3
现有a、b、c 三束单色光，其波长关系为
.用b 光束照射某种金属时，恰能
发生光电效应.若分别用a 光束和c 光束照射该金属，则可以断定
A.a 光束照射时，不能发生光电效应
B.c 光束照射时，不能发生光电效应
C.a 光束照射时，释放出的光电子数目最多
D.c 光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最小
演练4
已知能使某金属产生光电效应的极限频率为
，则
A.当用频率为
的单色光照射该金属时，一定能产生光电子
B.当用频率为
的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为
C.当照射光的频率
大于
时，若
增大，则逸出功增大
D.当照射光的频率
大于
时，若
增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍
演练5
硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能。若有N 个频率为ν 的光子打
在光电池极板上，这些光子的总能量为（h 为普朗克常数 ）
A.hν B.
Nhv C.Nhν D.2 Nhν
演练6
光子具有能量，也具有动量。光照射到物体表面时，会对物体产生压强，这就是“光
压”。光压的产生机理如同气体压强：大量气体分子与器壁的频繁碰撞产生了持续均匀
的压力，器壁在单位面积上受到的压力就是气体的压强。设太阳光每个光子的平均能量
为E，太阳光垂直照射地球表面时，在单位面积上的辐射功率为P0。已知光速为c，则光
子的动量为E/c。求：
（1）若太阳光垂直照射在地球表面，则时间t 内照射到地球表面上半径为r 的圆形区域
内太阳光的总能量及光子个数分别是多少？
（2）若太阳光垂直照射到地球表面，在半径为r 的某圆形区域内被完全反射（即所有光
子均被反射，且被反射前后的能量变化可忽略不计），则太阳光在该区域表面产生的光压
（用I 表示光压）是多少？
（3）有科学家建议利用光压对太阳帆的作用作为未来星际旅行的动力来源。一般情况下，
太阳光照射到物体表面时，一部分会被反射，还有一部分被吸收。若物体表面的反射系数为
ρ，则在物体表面产生的光压是全反射时产生光压的
2
1
ρ
倍。设太阳帆的反射系数ρ=0.8，太
阳帆为圆盘形，其半径r=15m，飞船的总质量m=100kg，太阳光垂直照射在太阳帆表面单位面
积上的辐射功率P0=1.4kW，已知光速c=3.0×108m/s。利用上述数据并结合第（2）问中的结论，
求太阳帆飞船仅在上述光压的作用下，能产生的加速度大小是多少?不考虑光子被反射前后
的能量变化。（保留2 位有效数字）
演练1
A
解析：用X 光机透视人体是利用X 光的穿透性；光导纤维传输信号是利用光的全反射现象；
门镜可以扩大视野是利用光的折射现象
演练2
A
解析：根据干涉条纹的间距的公式△x=λ 可知，由于紫光的波长比红光的波长短，所以改
为红光后条纹间距一定增大，A 正确；紫光的临界角比红光的临界角小，所以紫光发生全
反射后红光不一定发生全反射，B 错误；由于紫光的频率大于红光的频率，所以紫光的能
量比红光的能量大，紫光发生光电效应红光不一定发生光电效应，C 错误，拍摄玻璃橱窗
内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振镜是为了防止玻璃的反光，所以D 错误。
演练3
答案：A
演练4
答案：A、B
演练5
答案：C
演练6
解：（1）时间t 内太阳光照射到面积为S 的圆形区域上的总能量E 总= P0St………..
解得E 总=πr2 P0t………………………..…...................................................................
照射到此圆形区域的光子数n=
E
E总……………………………….……….…….…
解得n=
E
t
P
r
0
2
π
………………………..…...................................................................
（2）因光子的动量p= c
E
则到达地球表面半径为r 的圆形区域的光子总动量p 总=np……….….….………
因太阳光被完全反射，所以时间t 内光子总动量的改变量
Δp=2p…………………………………….….….…………………….…………
设太阳光对此圆形区域表面的压力为F，依据动量定理Ft =Δp……………. …
太阳光在圆形区域表面产生的光压I=F/S……………………………………………
解得I= c
P0
2
……………………………………………………………………....…….
（3）在太阳帆表面产生的光压I′=
2
1
ρ
I…………………………..........................
对太阳帆产生的压力F′= I′S ……………….........................................................
设飞船的加速度为a，依据牛顿第二定律F′=ma......................................................
解得a=5.9×10-5m／s2…............................................................................................ ...
