Question

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

Answer 1

解题思路：（1）根据f=Cλ，结合波长与光速，即可求解；（2）根据题意，建立模型：公式P0=σt4可求太阳表面每秒每平方米辐射的能量，从而即可求解；（3）结合功率的表达式，根据上问题可知，火星的平均温度．

（1）根据f=[C/λ]

可解得：f₁=1.5×10¹⁵Hz～f₂=3×10¹³Hz（由电磁波速度公式C=fλ可求此频率范围）

（2）由公式P₀=σt⁴可求太阳表面每秒每平方米辐射的能量，乘以太阳表面积4πR_S²再乘以3600，就可得每小时太阳表面辐射的总能量．

则有，W=4πR_S²σT_S⁴3600=1.38×10³⁰J

（3）P₁=4πR_S²σT_S⁴

πr2

4π

R20，

且R₀=400R_S，

又P₂=σt⁴4πr²，

因P₁=P₂

可得t=

TS

800=204k

答：（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，则相应的频率范围3×10³～1.5×10¹⁵hz．

（2）每小时从太阳表面辐射的总能量为1.38×10³⁰J；

（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，则估算火星的平均温度为204k．

点评：

本题考点： 光的本性学说的发展简史；光的波粒二象性．

考点点评： 考查建立正确的物理模型，运用题中的条件，注意本题数学运算也是容易失分点．