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题型:解答题
难度:中等
自然界中的物体由于具有一定的温度,会不断地向外辐射电磁波,这种辐射因与温度有关,称为热辐射.热辐射具有如下特点:(1)辐射的能量中包含各种波长的电磁波;(2)物体温度越高,单位时间内从物体表面单位面积上辐射的能量越大;(3)在辐射的总能量中,各种波长所占的百分比不同.处在一定温度的物体在向外辐射电磁能量的同时,也要吸收由其他物体辐射的电磁能量,如果它处在平衡状态,则能量保持不变.若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响,我们定义一种理想的物体,它能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射,这样的物体称为黑体.单位时间内从黑体表面单位面积辐射的电磁波的总能量与黑体绝对温度的四次方成正比,即P=σT4,其中常量σ=5.67×10-8W/
在下面的问题中,把研究对象都简单地看作黑体.有关数据及数学公式:太阳半径Rs=696000Km,太阳表面温度T=5770K,火星半径r=3395Km.已知球面积S=4πR2,其中R为球半径.
(1)太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为2×10-7~1×10-5m范围内,求相应的频率范围.
(2)每小时从太阳表面辐射的总能量为多少?
(3)火星受到来自太阳的辐射可认为垂直到面积为πr2(r为火星半径)的圆盘上.已知太阳到火星的距离约为太阳半径的400倍,忽略其他天体及宇宙空间的辐射,试估算火星的平均温度.
题型:选择题
难度:中等
热辐射是指所有物体在一定的温度下都要向外辐射电磁波的现象.辐射强度指垂直于电磁波方向的单位面积在单位时间内所接收到的辐射能量.在研究同一物体于不同温度下向外辐射的电磁波的波长与其辐射强度的关系时,得到如图所示的图线:图中横轴λ表示电磁波的波长,纵轴Mλ表示物体在不同温度下辐射电磁的强度,则由Mλ-λ图线可知,同一物体在不同温度下,将( )
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A.向外辐射相同波长的电磁波的辐射强度相同
B.向外辐射的电磁波的波长范围是相同的
C.向外辐射的最大辐射强度随温度升高而减小
D.向外辐射的最大辐射强度的电磁波的波长向短波方向偏移
题型:选择题
难度:困难
人类对光的本性的认识经历了曲折的过程.下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历史事实的是( )
A.牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的
B.光的双缝干涉实验显示了光具有波动性
C.麦克斯韦预言了光是一种电磁波
D.光具有波粒二象性性
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