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[基础达标练]
1.(多项选择)电子衍射实考据了然电子拥有颠簸性,这种波可称为( )
答案 CD
剖析 电子是实物粒子,电子能发生衍射说明物质波的理论是正确的,这种波叫物质波也许德布罗意波,机械波不是物质波,故C、D选项正确,A、B选项错误。
2.(多项选择)对光的认识,以下说法正确的选项是( )
,大量光子的行为易表现出颠簸性
,就不拥有粒子性了,光表现出粒子性时,就不再拥有颠簸性了
:在某种场合下光的颠簸性表现得明显,在别的的某种场合下,光的粒子性表现得明显
答案 ABD
剖析 少量光子的行为易显示出粒子性,而大量光子的行为经常易显示出颠簸性,故A项正确。光的偏振现象说明光是横波,故B项正确。粒子性和颠簸性是光同时具备的两种属性,故C项错误,D项正确。
3.(多项选择)以下说法正确的选项是( )
,绳上的波就是物质波
,质子比电子的波长长
答案 AD
剖析 任何物体都拥有颠簸性,应选项A正确;对宏观物体而言,其颠簸性难以观察,绳波是机械波,不是物质波,应选项B错误;电子的动量平时比质子的动量小,由λ=知,电子的波长长,应选项C错误;衍射是波特有的特色,应选项D正确。
4.(多项选择)关于物质波,以下说法正确的选项是( )
,其颠簸性越易观察
,其颠簸性越易观察
答案 ACD
剖析 衍射现象是波的特色,因此电子衍射图样可证明物质波是正确的,A正确;由p=知,p越大,λ越小,不易发生衍射现象,因此C正确,B错误;发生明显衍射的条件是波长与阻挡物尺寸相差不多或比阻挡物大,故D正确。
,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,以E和p分别表示X射线每个光子的能量和动量,则( )
=,p==,p=
=,p==,p=
答案 D
剖析 依照E=hν,且λ=,c=λν可得X射线每个光子的能量为:E=,每个光子的动量为:p=。
(大小约10-10m)作为阻挡物观察电子的衍射图样,方法是让电子经过电场加速,尔后让电子束照射到金属晶格上,从而获取电子的衍射图样。已知电子质量为m,电荷量为e,初速度为0,加速电压为U,普朗克常量为h,则下陈说法中正确的选项是( )
=
,电子的衍射现象越明显
,衍射现象将更加明显
答案 A
剖析 实验获取了电子的衍射图样,说明电子这种实物粒子发生了衍射,说明电子拥有颠簸性,因此A正确;由动能定理可得,eU=mv2-0,电子加速后的速度v=,电子德布罗意波的波长λ==,故B错误;由电子的德布罗意波波长公式可以知道,加速电压U越大,波长越短,衍射现象越不明显,故C错误;物体动能与动量的关系是p=,因为质子的质量远大于电子的质量,因此动能相同的质子的动量远大于电子的动量,由λ=可以知道,相同动能的质子的德布罗意波的波长远小于电子德布罗意波的波长,越长越小,衍射现象越不明显,因此用相同动能的质子取代电子,衍射现象将更加不明显,故D错误。
,由阴极发射的电子被加速后打到阳极,会产生包括X光在内的各种能量的光子,其中光子能量的最大值等于电子的动能。已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常量h、电子电荷量e和光速c,则可知该X射线管发出的X光的( )
答案 D
剖析 波长最短的光子能量最大,其能量ε=hν=h=eU,因此λ=,对应的最大频率νm==,D项正确。
[题组通关练]
8.(1)现用电子显微镜观察线度为d的某生物大分子的结构。为满足测量要求,将显微镜工作时电子的德布罗意波波长设定为,其中n>1。已知普朗克常量为h,电子质量为m,电荷量为e,且初速度不计,则显微镜工作时电子的加速电压应为( )
.
.
(2)。
①当其以200m/s的速度运动时,它的德布罗意波波长是多大?
②若要使它的德布罗意波长与波长为400nm的紫光波长相等,则它必定以多大的速度运动?
答案 (1)D
(2)①×10-37m ②×10-28m/s
剖析 (1)德布罗意波长λ===,即=,解得U=,D选项正确。
(2)①炮弹的德布罗意波长为
λ1===m=×10-37m。
②由λ==得
v2==m/s≈×10-28m/s。
9.(1)影响显微镜分辨本领的一个因素是衍射,衍射现象越明显,分辨本领越低。使用电子束工作的电子显微镜有较高的分辨本领,它利用高电压对电子束加速,最后打在感光胶片上来观察显微图象,以下说法正确的选项是( )
,电子的波长越长,分辨本领越强
,电子的波长越短,衍射现象越明显
,则用质子流工作的显微镜比用电子流工作的显微镜分辨本领强
,则用质子流工作的显微镜比用电子流工作的显微镜分辨本领弱
(2)电子和光相同拥有颠簸性和粒子性,它表现出颠簸的性质,就像X射线穿过晶体时会产生衍射,这一类物质粒子的颠簸叫物质波。质量为
m的电子以速度v运动时,这种物质波的波长可表示为λ=。电子质量m=×10-31kg,电子电荷量e=×10-19C,普朗克常数h=×10-34J·s。
①计算拥有100eV动能的电子的动量p和波长λ;
②若一个静止的电子经2500V电压加速,求能量和这个电子动能相同的光子的波长,并求该光子的波长和这个电子的波长之比。
答案 (1)C
(2)①p=×10-24kg·m/s'λ=×10-10m
②×10-10
剖析 (1)设加速电压为U,电子的电荷量为e,质量为m,则有Ek=mv2=eU=,又由p=,得λ=,对电子来说,加速电压越高,λ越小,衍射现象越不明显,故A、B错误;电子与质子比较,因质子的质量比电子的大得多,可知质子加速后的波长要小得多,衍射现象不明显,分辨本领强,故C正确,D错误。
(2)①p==
kg·m/s
≈×10-24kg·m/s。
λ==m≈×10-10m。
②电子的动量mv′===
kg·m/s≈
×10-23kg·m/s。
电子的波长λ′===m≈×10-11m,
由E==2500eV=×10-16J,得光子波长
λ==m≈×10-10m,
则≈。