17-3粒子波动性.doc

17-3 HYPERLINK file:///D:\\TDDOWNLOAD\\各科教材\\物理\\人教物理选修3-5\\17-3.ppt \t _parent 粒子的波动性 基础夯实 1．对于光的波粒二象性的说法中，正确的是(　　) A．一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子 B．光子与电子是同样的一种粒子，光波与机械波同样是一种波 C．光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的 D．光是一种波，同时也是一种粒子，光子说并未否定电磁说，在光子能量ε＝hν中，频率ν仍表示的是波的特性 答案：D 解析：光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒二象性，当光和物质作用时，是“一份一份”的，表现出粒子性；单个光子通过双缝后在空间各点出现的可能性可以用波动规律描述，表现出波动性。粒子性和波动性是光子本身的一种属性，光子说并未否定电磁说。 2．下列说法中正确的是(　　) A．物质波属于机械波 B．只有像电子、质子、中子这样的微观粒子才具有波动性 C．德布罗意认为，任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波和它对应，这种波叫物质波 D．宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，所以宏观物体运动时不具有波动性 答案：C 解析：物质波是一切运动着的物体所具有的波，与机械波性质不同，宏观物体也具有波动性，只是干涉、衍射现象不明显而已，故只有C对。 3．能够证明光具有波粒二象性的现象是(　　) A．光的干涉、衍射现象和光电效应 B．光的反射与小孔成像 C．光的折射与偏振现象 D．光的干涉、衍射与光的色散 答案：A 解析：小孔成像说明光沿直线传播，选项C、D说明光的波动性，故选项A正确。 4．以下说法正确的是(　　) A．任何运动着的物体都具有波动性 B．抖动细绳一端，绳上的波就是物质波 C．通常情况下，质子比电子的波长长 D．核外电子绕核运动时，并没有确定的轨道 答案：AD 解析：任何运动着的物体都具有波动性，故A对，对宏观物体而言，其波动性难以观测，我们所看到的绳波是机械波，不是物质波，故B错。 电子的动量往往比质子的动量小， 由λ＝eq \f(h,p)知，电子的波长长，故C错。 核外电子绕核运动的规律是概率问题，无确定的轨道，故D对。 5．(2011·绍兴高二检测)关于光的波粒二象性的理解，正确的是(　　) A．大量的光子中有些光子表现出波动性，有些光子表现出粒子性 B．光在传播时是波，而与物质相互作用时就变成粒子 C．高频光是粒子，低频光是波 D．波粒二象性是光的属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著 答案：D 解析：光的波粒二象性是光的属性，不论其频率的高低还是光在传播或者是与物质相互作用，光都具有波粒二象性，大量光子的效果易呈现出波动性，个别光子的效果易表现粒子性，光的频率越高，粒子性越强，光的频率越低，波动性越强，故A、B、C错误，D正确。 6．任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与之对应，波长是λ＝eq \f(h,p)，式中p是运动物体的动量，h是普朗克常量，人们把这种波叫做德布罗意波。现有一个德布罗意波长为λ1的物体1和一个德布罗意波长为λ2的物体2，二者相向正撞后粘在一起，已知|p1||p2|，则粘在一起的物体的德布罗意波长为___。 答案：eq \f(λ1λ2,λ1－λ2) 解析：由动量守理定律P2－P1＝(m1＋m2)v及P＝eq \f(h,λ)，得eq \f(h,λ2)－eq \f(h,λ1)＝eq \f(h,λ)，所以λ＝eq \f(λ1λ2,λ1－λ2)。 7．如图所示为证实电子波存在的实验装置，从F上漂出的热电子可认为初速度为零，所加加速电压U＝104V，电子质量为m＝0.91×10－30kg。电子被加速后通过小孔K1和K2后入射到薄的金膜上，发生衍射，结果在照相底片上形成同心圆明暗条纹。试计算电子的德布罗意波长。 答案：1.23×10－11m 解析：电子加速后的动能EK＝eq \f(1,2)mv2＝eU，电子的动量p＝mv＝eq \r(2mEk)＝eq \r(2meU)。 由λ＝eq \f(h,p)知，λ＝eq \f(h,\r(2meU))，代入数据得λ≈1.23×10－11m。 能力提升 1．(2011·台州高二检测)下列物理实验中，能说明粒子具有波动性的是(　　) A．通过研究金属的遏止电压与入射光频率的关系，证明了爱因斯坦方程的正确性 B．通过测试多种物质对X射线的散射，发现散射射线中有波长变大的成分 C．通过电子双缝实验，发现电子的干涉现象 D．利用晶体做电子束衍射实验，证实了电子波动性 答案：CD 解析：干涉和衍射是波特有的现象。由于X射线本身就是一种波，而不是实物粒子，故X射线有波长变大的成分，并不能证实物质波理论的正确性，即A、B并不能说明粒子的波动