【题目】物体中的原子总是在不停地做热运动,原子热运动越激烈,物体温度越高;反之,温度就越低。所以,只要降低原子运动速度,就能降低物体温度。激光致冷的原理就是利用大量光子阻碍原子运动,使其减速,从而降低了物体温度。使原子减速的物理过程可以简化为如下情况:如图所示,某原子的动量大小为p0将一束激光(即大量具有相同动量的光子流)沿与原子运动的相反方向照射原子,原子每吸收一个动量大小为p1的光子后自身不稳定,又立即发射一个动量大小为p2的光子,原子通过不断吸收和发射光子而减速。(已知p1、p2均远小于p0,普朗克常量为h,忽略原子受重力的影响

(1)若动量大小为p0的原子在吸收一个光子后,又向自身运动方向发射一个光子,求原子发射光子后动量p的大小;

(2)从长时间来看,该原子不断吸收和发射光子,且向各个方向发射光子的概率相同,原子吸收光子的平均时间间隔为t0。求动量大小为p0的原子在减速到零的过程中,原子与光子发生吸收—发射这一相互作用所需要的次数n和原子受到的平均作用力f的大小;

(3)根据量子理论,原子只能在吸收或发射特定频率的光子时,发生能级跃迁并同时伴随动量的变化。此外,运动的原子在吸收光子过程中会受到类似机械波的多普勒效应的影响,即光源与观察者相对靠近时,观察者接收到的光频率会增大,而相对远离时则减小这一频率的偏移量会随着两者相对速度的变化而变化。

a.为使该原子能够吸收相向运动的激光光子,请定性判断激光光子的频率ν和原子发生跃迁时的能量变化ΔEh的比值之间应有怎样的大小关系;

b.若某种气态物质中含有大量做热运动的原子,为使该物质能够持续降温,可同时使用6个频率可调的激光光源,从相互垂直的3个维度、6个方向上向该种物质照射激光。请你运用所知所学,简要论述这样做的合理性与可行性。

【题目】测定金属的电阻率的实验中,金属丝的阻值约为5,某同学先用刻度尺测量金属丝的长度l=50.00cm,用螺旋测微器测量金属丝直径时刻度位置如图所示,再用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率

①该电阻丝直径的测量值d=__________ mm;

②实验中能提供的器材有:

A.电压表V1(量程0~3V,内阻约3k

B.电压表V2(量程0~15V,内阻约15k

C.电流表A1(量程0~3A,内阻约0.01

D.电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.1

E.滑动变阻器R1(0~20

F.滑动变阻器R2(0~500

G.电源E(电动势为3.0V)及开关和导线若干

该同学从以上器材中选择合适的器材连接好电路进行测量,则电压表应选择_______,电流表应选择 _______,滑动变阻器应选择______ ,(选填各器材前的字母)。要求在流过金属丝的电流相同情况下,电源消耗功率最小,并能较准确地测出电阻丝的阻值实验电路应选用图 _______

③该同学建立U-I坐标系,如图所示图中已标出了与测量数据对应的五个坐标点,还有一次测量的电压表和电流表示数如图所示,请根据测量数据将坐标点补全,并描绘出U-I图线______________ 。由图线数据可计算出金属丝的电阻为_____Ω(保留两位有效数字)。设被测金属丝电阻为R,则该金属材料电阻率的表达式是________(用题目给出的物理量符号表示)。

实验中使用的电流表内阻为RA,电压表内阻为RV若考虑电流表和电压表内阻的影响,图U-I图像中图线斜率k与该金属材料的电阻率ρ的关系是k=___________(用题目给出的物理量符号表示)。

 0  162601  162609  162615  162619  162625  162627  162631  162637  162639  162645  162651  162655  162657  162661  162667  162669  162675  162679  162681  162685  162687  162691  162693  162695  162696  162697  162699  162700  162701  162703  162705  162709  162711  162715  162717  162721  162727  162729  162735  162739  162741  162745  162751  162757  162759  162765  162769  162771  162777  162781  162787  162795  176998 

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