自然界中的物體由于具有一定的溫度,會不斷地向外輻射電磁波,這種輻射因與溫度有關(guān),稱為熱輻射。熱輻射具有如下特點(diǎn):(1)輻射的能量中包含各種波長的電磁波;(2)物體溫度越高,單位時(shí)間內(nèi)從物體表面單位面積上輻射的能量越大;(3)在輻射的總能量中,各種波長所占的百分比不同。處在一定溫度的物體在向外輻射電磁能量的同時(shí),也要吸收由其他物體輻射的電磁能量,如果它處在平衡狀態(tài),則能量保持不變。若不考慮物體表面性質(zhì)對輻射與吸收的影響,我們定義一種理想的物體,它能100%地吸收入射到其表面的電磁輻射,這樣的物體稱為黑體。單位時(shí)間內(nèi)從黑體表面單位面積輻射的電磁波的總能量與黑體絕對溫度的四次方成正比,即P0=σT4,其中常量σ=5.67×10-8W/(m?K4)
在下面的問題中,把研究對象都簡單地看作黑體。有關(guān)數(shù)據(jù)及數(shù)學(xué)公式:太陽半徑Rs=696000km,太陽表面溫度T=5770K,火星半徑r=3395km.已知球面積S=4πR2,其中R為球半徑。
(1)太陽熱輻射能量的絕大多數(shù)集中在波長為2×10-7~1×10-5m范圍內(nèi),求相應(yīng)的頻率范圍。
(2)每小時(shí)從太陽表面輻射的總能量為多少?
(3)火星受到來自太陽的輻射可認(rèn)為垂直到面積為πr2(r為火星半徑)的圓盤上。已知太陽到火星的距離約為太陽半徑的400倍,忽略其他天體及宇宙空間的輻射,試估算火星的平均溫度。
【考點(diǎn)】光具有波粒二象性;用能量守恒定律解決實(shí)際問題.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:199引用:4難度:0.1
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1.下列說法正確的是( ?。?br />
A.甲圖肥皂泡呈現(xiàn)彩色是光的干涉現(xiàn)象 B.乙圖中觀察者看到的泊松亮斑是衍射現(xiàn)象 C.電子的發(fā)現(xiàn)表明原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu) D.石墨對X射線散射時(shí),X射線中產(chǎn)生了波長大于入射波長λ0的成分,這一現(xiàn)象揭示了光的波動(dòng)性 發(fā)布:2024/12/31 8:0:1組卷:19引用:1難度:0.9 -
2.以下說法正確的是( )
A.電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識到原子是可以分割的 B.天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識到原子是可以分割的 C.光電效應(yīng)表明光具有波動(dòng)性 D.α粒子散射實(shí)驗(yàn)支持了原子的棗糕模型 發(fā)布:2024/12/31 8:0:1組卷:30引用:1難度:0.9 -
3.下列說法中正確的是( ?。?/h2>
A.光波是電磁波 B.干涉現(xiàn)象說明光具有粒子性 C.光電效應(yīng)現(xiàn)象說明光具有波動(dòng)性 D.光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波 發(fā)布:2025/1/1 8:0:2組卷:137引用:2難度:0.9
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