3 粒子的波动性
1.(多选)关于微观粒子波粒二象性的认识,正确的是( )
A.因实物粒子具有波动性,故其轨迹是波浪线
B.由概率波的知识可知,因微观粒子落在哪个位置不能确定,所以粒子没有确定的轨迹
C.只有光子具有波粒二象性,其他运动的微粒不具有波粒二象性
D.光的干涉、衍射现象说明光具有波动性,光电效应说明光具有粒子性
解析:实物粒子具有波动性,并不是其轨迹是波浪线,故A错误;由概率波的知识可知,因微观粒子落在哪个位置不能确定,所以粒子没有确定的轨迹,故B正确;光具有波粒二象性,实物粒子同样具有波粒二象性,故C错误;光具有波粒二象性,光的干涉、衍射现象说明光具有波动性,光电效应说明光具有粒子性,故D正确.
答案:BD
2.一颗质量为10 g的子弹,以200 m/s的速度运动着,则由德布罗意理论计算,要使这颗子弹发生明显的衍射现象,那么障碍物的尺寸为( )
A.3.0×10-10 m B.1.8×10-11 m
C.3.0×10-34 m D.无法确定
解析:λ=== m≈3.32×10-34 m,故能发生明显衍射的障碍物尺寸应为选项C.
答案:C
3.(多选)关于物质波,下列认识中错误的是( )
A.任何运动的物体(质点)都伴随一种波,这种波叫物质波
B.X射线的衍射实验,证实了物质波假设是正确的
C.电子的衍射实验,证实了物质波假设是正确的
D.宏观物体尽管可以看作物质波,但它们不具有干涉、衍射等现象
解析:由德布罗意物质波理论知,任何一个运动的物体,小到电子、质子,大到行星、太阳,都有一种波与之相对应,这种波就叫物质波,可见,A选项是正确的;由于X射线本身就是一种波,而不是实物粒子,故X射线的衍射现象并不能证实物质波理论的正确性,即B选项错误;电子是一种实物粒子,电子的衍射现象表明运动着的实物粒子具有波动性,故C选项是正确的;由电子穿过铝箔的衍射实验知,少量电子穿过铝箔后所落位置是散乱的,无规律的,但大量电子穿过铝箔后落的位置则呈现出衍射图样,即大量电子的行为表现出电子的波动性,故C选项正确.干涉、衍射是波的特有现象,只要是波,都会发生干涉、衍射现象,故选项D错误.综合以上分析知,本题应选B、D.
答案:BD
4.电子经电势差为U=220 V的电场加速,在v?c的情况下,求此电子的德布罗意波长(已知:电子质量为9.11×10-31 kg,电子电荷量为1.6×10-19 C).
解析:在电场作用下mv2=eU,得v= ,根据德布罗意波长λ=得λ=== nm.由于电压U=220 V,代入上式得λ= nm=8.29×10-2 nm=8.29×10-11 m.
答案:8.29×10-11 m
A级 抓基础
1.下列光的波粒二象性的说法中,正确的是( )
A.有的光是波,有的光是粒子
B.光的波长越短,其波动性越显著;波长越长,其粒子性越显著
C.光的粒子性说明每个光子就像极小的小球体一样
D.光波不同于宏观概念中的那种连续的波,它是表明大量光子运动规律的一种概率波
解析:任何光都是既有波动性又有粒子性,故A错误;光的波长越长,其波动性越显著;波长越短,其粒子性越显著;故B错误;光的粒子性说明光是不连续的,但不同于宏观的小球,故C错误;光波不同于宏观概念中的那种连续的波,它是表明大量光子运动规律的一种概率波,故D正确.
答案:D
2.2002年诺贝尔物理学奖中的一项是奖励美国科学家贾科尼和日本科学家小柴昌俊发现了宇宙X射线源.X射线是一种高频电磁波,若X射线在真空中的波长为λ,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,以ε和p分别表示X射线每个光子的能量和动量,则( )
A.ε=,p=0 B.ε=,p=
C.ε=,p=0 D.ε=,p=
解析:根据ε=hν,且λ=,c=λν可得X射线每个光子的能量为ε=,每个光子的动量为p=.
答案:D
3.在下列各组所说的两个现象中,都表现出光具有粒子性的是( )
A.光的折射现象、偏振现象
B.光的反射现象、干涉现象
C.光的衍射现象、色散现象
D.光电效应现象、康普顿效应
解析:本题考查光的性质.干涉、衍射、偏振都是光的波动性的表现,只有光电效应现象和康普顿效应是光的粒子性的表现,D正确.