教科版选修35 实物粒子的波粒二象性 第1课时 作业.docx

4实物粒子的波粒二象性1在历史上,最早证明了德布罗意波存在的实验是().a.弱光衍射实验b.电子束在晶体上的衍射实验c.弱光干涉实验d.以上选项都不正确解析:根据课本知识我们知道,最早证明德布罗意波假说的是电子束在晶体上的衍射实验.故b正确.答案:b2关于物质波的认识,下列说法正确的是().a.电子的衍射证实了物质波的假设是正确的b.物质波也是一种概率波c.任何一个物体都有一种波和它对应,这就是物质波d.物质波就是光波解析:电子是粒子,但它却能发生衍射现象,说明电子运动起来是一种波,但这种现象是大量电子的统计规律,所以物质波的假设是正确的,物质波是一种概率波.答案:abc3关于物质波,下列说法正确的是().a.速度相等的电子和质子,电子的波长大b.动能相等的电子和质子,电子的波长小c.动量相等的电子和中子,中子的波长小d.甲电子速度是乙电子速度的3倍,甲电子的波长也是乙电子的3倍解析:由=hp可知动量大的波长小,电子与质子速度相等,电子动量小,波长大;电子与质子动能相等时,由于动能与动量存在关系:p=2mek,电子的动量小,所以波长大;动量相等的电子与中子,其波长应该相等;如果甲、乙两电子速度远小于光速,甲的速度是乙的三倍,则甲的波长是乙的13.答案:a4根据物质波理论,下列说法正确的是().a.微观粒子有波动性,宏观物体没有波动性b.宏观物体和微观粒子都具有波动性c.宏观物体的波动性不易被人观察到是因为它的波长太长d.速度相同的质子和电子相比,电子的波动比更为明显解析:由德布罗意假设知,一切物质都有波动性,且=hp,只是宏观物体的波长太短,波动性不易被观察到,b正确.速度相同的电子比质子的动量更小,波长更长,波动性相对明显,d正确.答案:bd5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=hp(p为物体的动量),人们把这种波叫作德布罗意波.现有一德布罗意波长为1的中子和一个德布罗意波长为2的氘核相向对碰后结合成一个氚核(12),该氚核的德布罗意波长为().a.1+22b.1-22c.121+2d.121-2解析:由题意可知,两粒子的初动量分别为p1=h1和p2=h2.碰撞过程中动量守恒,所以碰撞后形成的氚核的动量为p2-p1=h,所以该氚核的德布罗意波长为=hp2-p1=121-2答案:d6为了观察晶体的原子排列,可以采用下列方法:(1)用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜成像(由于电子的物质波长很短,能防止发生明显的衍射现象,因此电子显微镜的分辨率高).(2)利用x射线或中子束得到晶体的衍射图样,进而分析出晶体的原子排列.则下列分析中正确的是().a.电子显微镜所利用的是电子的物质波波长比原子尺寸小得多b.电子显微镜中电子束的运动速度应很小c.要获得晶体的x射线衍射图样,x射线的波长要远小于原子的尺寸d.中子的物质波的波长可以与原子尺寸相当解析:能发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸和波长差不多或比波长更小,对电子显微镜我们要避免发生衍射,所以电子束的波长要远小于原子,避免发生明显衍射,提高分辨率;而要分析晶体的原子排列,则需要明显衍射,x射线和中子束的波长则应和原子的尺寸相当,用以发生明显的衍射.答案:ad7在中子衍射技术中,常利用热中子研究晶体的结构,因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近.已知中子质量m=1.6710-27 kg,可以估算德布罗意波长=1.8210-10 m的热中子动能的数量级为().a.10-17 jb.10-19 jc.10-21 jd.10-24 j解析:根据德布罗意波理论,中子动量p=h,中子动能ek=p22m=h22m2,代入数据可以估算出数量级,选项c正确.答案:c8德布罗意认为:任何一个运动着的物体,都有一种波与它对应,波长是=hp,式中p是运动物体的动量,h是普朗克常量.已知某种紫光的波长是440 nm,若将电子加速,使它的德布罗意波长是这种紫光波长的10-4倍.(1)求电子的动量的大小;(2)试推导加速电压跟德布罗意波波长的关系,并计算加速电压的大小.(电子质量m=9.110-31 kg,电子电荷量e=1.610-19 c,普朗克常量h=6.610-34 js,加速电压的计算结果取一位有效数字)解析:(1)=hp,电子的动量p=h=6.610-344.410-11 kgm/s=