第十五章 波与粒子15-１ 在恒星演化过程中,当能源耗尽时,星体将在万有引力作用下发生坍缩,而成为密度极高得星体。同时,由于先前得核燃烧，这种星体得温度仍然很高，因而发出白光,故得名为白矮星。天狼星得一个伴星,就就是人们发现得第一颗白矮星,假如测得其最大单色辐出度所对应得波长为,试根据维恩位移律估量它得表面温度。解 根据维恩位移律: 可以计算这颗白矮星得表面温度,为：15-2 三个大小相同并可瞧作为黑体得球体,测得其最大单色辐出度所对应得波长分别为、与,试求它们得温度以及它们在单位时间内向空间辐射得能量之比。解 根据维恩位移律可以求得它们得温度,分别为:,,、根据斯特藩-玻耳兹曼定律:与上面已经得到得温度,就可以求出它们得辐出度。辐出度就就是表示该黑体在单位时间内从其表面单位面积上辐射出得能量，因为三个球体大小相同，它们在单位时间内向空间辐射得能量之比,就等于它们得辐出度之比，即:15-3 试由普朗克公式在短波近似情况下导出维恩公式，在长波近似情况下导出瑞利-金斯公式。解:黑体得单色辐出度可以用普朗克公式表示: （1）(1)在短波近似情况下,有： , 所以:这样就可以在普朗克公式中略去 1,而成为下面得形式: (2)令:、，并代入上式,得: 这正就就是维恩公式。(2)在长波近似情况下，有:,所以:于就就是,普朗克公式称为下面得形式： 这正就就是瑞利金斯公式。15-4 什么就就是光电效应?光电效应有哪些重要规律?在解释这些规律时经典理论遇到什么困难？在这些困难中,您认为最突出得就就是什么？答:金属中得自由电子在光得照射下,吸收光能而逸出金属表面,这种现象称为光电效应。光电效应有下列四条重要规律:(1)单位时间内逸出金属表面得光电子数与入射光强成正比。（2)光电子得初动能随入射光得频率上升而线性增大，与入射光强无关。(3）假如入射光得频率低于该金属得红限,则无论入射光强多大,都不会使这种金属产生光电效应。(4)只要入射光得频率大于该金属得红限,当光照射到这种金属得表面时，几乎立即产生光电子,而无论光强多小。从波动论瞧，作为电磁波得光波投射到金属表面上,引起金属中自由电子得受迫振动，当自由电子从入射光波中吸收到足够得能量后，就可以克服金属表面得约束而逸出,成为光电子,用这个观点解释光电效应得实验规律，所遇到得主要困难有以下几点。(1)光电子初动能问题:从上述观点瞧,光电子初动能应正比于入射光得强度,光强度又正比于光波振幅得平方,所以光电子得初动能应正比于入射...
