新人教版高中物理选修3-5学案第十七章

第十七章波粒二象性171能量量子化【教学目标】1知道什么是黑体与黑体辐射。2了解“紫外灾难”。3知道什么叫能量子及其含意。重点黑体辐射的实验规律能量量子化难点黑体辐射的理解【自主预习】1我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的_有关，所以叫做热辐射。2如果某种物体能够_入射的各种波长的电磁波而不发生_，这种物体就是绝对黑体，简称黑体。黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的_有关。3普朗克假说振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的_。当带电微粒辐射或吸收能量时，也是以这个最小能量值为单位_地辐射或吸收的。这个不可再分的最小能量值叫做_，_，是电磁波的频率，H是一个常量，后被称为普朗克常量。其值为H_JS。4黑体与黑体辐射1热辐射定义我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫热辐射。热辐射的特点物体在任何温度下都会发射电磁波，热辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。当物体温度较低时如室温，热辐射的主要成分是波长较长的电磁波在红外线区域，不能引起人的视觉；当温度升高时，热辐射中较短波长的成分越来越强，可见光所占份额增大。2黑体定义在热辐射的同时，物体表面还会吸收和反射外界射来的电磁波。如果一个物体能够完全吸收投射到其表面的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体。黑体辐射的特性黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。5黑体辐射的实验规律1温度一定时，黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值。2随着温度的升高各种波长的辐射强度都有增加；辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，黑体一般物体热辐射特点辐射电磁波的强度按波长或频率的分布只与黑体的温度有关辐射电磁波的情况与温度、材料的种类及表面状况有关吸收及反射特点完全吸收各种入射电磁波，不反射既吸收，又反射，其能力与材料的种类及入射波长等因素有关【典型例题】选修35【例1】黑体辐射的实验规律如图1713所示，由图可知A随温度升高，各种波长的辐射强度都有增加B随温度降低，各种波长的辐射强度都有增加C随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动【例2】关于对普朗克能量子假说的认识，下列说法正确的是A振动着的带电微粒的能量只能是某一能量值B带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整数倍C能量子与电磁波的频率成正比D这一假说与现实世界相矛盾，因而是错误的【例3】红光和紫光相比A红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大B红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大C红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小D红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较小【例4】光是一种电磁波，可见光的波长的大致范围是400700NM、400NM、700NM电磁辐射的能量子的值各是多少【课后练习】1关于对黑体的认识，下列说法正确的是A黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的B黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关C黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关D如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个空腔就成了一个黑体2关于对热辐射的认识，下列说法中正确的是A热的物体向外辐射电磁波，冷的物体只吸收电磁波B温度越高，物体辐射的电磁波越强C辐射强度按波长的分布情况只与物体的温度有关，与材料种类及表面状况无关D常温下我们看到的物体的颜色就是物体辐射电磁波的颜色3红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小的是A红光B橙光C黄光D绿光4某种光的光子能量为E，这种光在某一种介质中传播时的波长为，则这种介质的折射率为ABEHECHCDCHEHE5某激光器能发射波长为的激光，发射功率为P，C表示光速，H表示普朗克常量，则激光器每秒发射的能量子数为ABPCHHCCDPHCCHP62006年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国科学家，以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化。他们的出色工作被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点。下列与宇宙微波背景辐射的黑体谱相关的说法中正确的是A微波是指波长在103M到10M之间的电磁波B微波和声波一样都只能在介质中传播C黑体的热辐射实际上是电磁辐射D普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说7在自然界生态系统中，蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成食物链，在维持生态平衡方面发挥着重要作用。蛇是老鼠的天敌，它是通过接收热辐射来发现老鼠的。假设老鼠的体温约为37，它发出的最强的热辐射的波长为M。根据热辐射理论，M与辐射源的绝对温度T的关系近似为TM290103MK。1老鼠发出最强的热辐射的波长为A78105MB94106MC116104MD97108M2老鼠发出的最强的热辐射属于A可见光波段B紫外波段C红外波段DX射线波段8二氧化碳能强烈吸收红外长波辐射，这种长波辐射的波长范围约是1410316103M，相应的频率范围是_，相应的光子能量的范围是_，“温室效应”使大气全年的平均温度升高，空气温度升高，从微观上看就是空气中分子的_。已知普朗克常量H661034JS，真空中的光速C30108M/S。结果取两位数字9神光“”装置是我国规模最大，国际上为数不多的高功率固体激光系统，利用它可获得能量为2400J、波长为035M的紫外激光，已知普朗克常量H6631034JS，则该紫外激光所含光子数为多少个取两位有效数字。10氦氖激光器发出波长为633NM的激光，当激光器的输出功率为1MW时，每秒发出的光子数为多少个例题答案1【答案】A、C、D【解析】由图可知，随温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，当温度降低时，上述变化都将反过来。故A、C、D正确，B错误。2解析根据普朗克能量子假说知，A错误，B、C正确；普朗克能量子假说反映的是微观世界的特征，不同于宏观世界，D错误。答案B、C3解析此题只需比较红光和紫光的区别就行了，红光与紫光相比，红光波长较长、频率较低、光子能量较低、在同种介质中传播速度较快，正确答案为B。答案B4【答案】4971019J2841019J【解析】根据公式和H可知C400NM对应的能量子1H6631034JC1301084001094971019J700NM对应的能量子2H6631034JC2301087001092841019J课后练习答案1解析黑体自身辐射电磁波，不一定是黑的，故A错误；黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，故B错、C对；小孔只吸收电磁波，不反射电磁波，因此是小孔成了一个黑体，而不是空腔，故D错误。答案C2解析一切物体都不停地向外辐射电磁波，且温度越高，辐射的电磁波越强，A错误，B正确；选项C是黑体辐射的特性，C错误；常温下看到的物体的颜色是反射光的颜色，D错误。答案B3解析在四种颜色的光中，红光的波长最长而频率最小，由光子的能量H可知红光光子能量最小。答案A4解析这种光的频率为，则这种光在介质中的传播速度为V。EHEH所以这种光在这种介质中的折射率为N，CVCHE即C选项正确。答案C5解析每个激光光子的能量为H，则激光器的发射功率为PN。其中N为激光C器每秒钟发射的能量子数，所以N，即C选项正确。PHC答案C6解析微波是一种电磁波，传播不需要介质，B错误；由于分子和原子的热运动引起一切物体不断向外辐射电磁波，又叫热辐射，C正确。答案A、C、D7解析1老鼠的体温T27337K310K由题设条件M与T的近似关系式MT290103MK得MM94106M，B正确。290103T2901033102可见光的波长范围4010770107M，M大于此范围，所以属于红外线，C正确。也可根据老鼠的体温不高不能辐射可见光进行判断。答案1B2C8解析由C得。C则求得频率范围为211011191011HZ。又由EH得能量范围为141022131022J。温度越高分子无规则运动更剧烈，无规则热运动的平均动能也越大。答案211011HZ191011HZ141022J131022J平均动能增大9解析每个激光光子的能量为H，该紫外激光中所含光子数为CN个E2400663103430108035106421021个。答案42102110解析据PNH，得CN321015个。PH110366310343108633109答案321015个第十七章波粒二象性172光的粒子性【教学目标】1理解光电效应中极限频率的概念及其与光的电磁理论的矛盾。2知道光电效应的瞬时性及其与光的电磁理论的矛盾。3理解光子说及其对光电效应的解释。4理解爱因斯坦光电效应方程并会用来解决简单问题。重点光电效应的规律难点理解光子说及其对光电效应的解释。【自主预习】1照射到金属表面的光，能使金属中的_从表面逸出。这个现象称为光电效应。2光电效应的规律1存在着_电流实验表明入射光越强，饱和电流越大。这表明入射光越强，单位时间内发射的光电子数_。2存在着遏止_和截止_选修35实验表明光电子的能量只与入射光的_有关；入射光的频率低于截止频率时_发生光电效应。3光电效应具有_说明光电效应的实质光现象电现象。定义中的光包括不可见光和可见光。使锌板发射出电子的光是弧光灯发出的紫外线3逸出功使电子脱离某种金属所做功的_，叫做这种金属的逸出功，用_表示，不同金属的逸出功_同。4光子说电磁辐射的本身就是_，光不仅在发射和吸收能量是_，而且光本身就是一个个_的能量子组成的，频率为的光的能量子为_，H为普朗克常量。这些能量子后来称为_。5爱因斯坦光电效应方程_，式中EK为光电子的_，EK_。6美国物理学家康普顿在研究_的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长0相同的成分外，还有波长_0的成分，这个现象称为康普顿效应。7光子除了能量之外还具有动量，光子的动量P_。8爱因斯坦的光电效应方程1光子说光是不连续的，而是一份一份的，每一份光叫一个光子，一个光子的能量H，H6631034JS，为光的频率。2爱因斯坦光电效应方程EKHW0。说明式中EK是光电子的最大初动能，就某个光电子而言，其离开金属时的动能大小可以是0EK范围内的任何数值。光电效应方程表明，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，而与光的强弱无关。光电效应方程包含了产生光电效应的条件，即EKHW00，亦即HW0，0，而0就是金属的极限频率。W0HW0H光电效应方程实质上是能量守恒方程。【典型例题】【例1】入射光照射到某金属表面上发生了光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则下列说法中正确的是A从光照射到金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B逸出的光电子的最大初动能将减小C单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D有可能不发生光电效应【例2】光电效应实验的装置如图1723所示，则下面说法中正确的是A用紫外线照射锌板，验电器指针会发生偏转B用绿色光照射锌板，验电器指针会发生偏转C锌板带的是负电荷D使验电器指针发生偏转的是正电荷【例3】铝的逸出功是42EV，现在将波长200NM的光照射铝的表面。1求光电子的最大初动能；2求遏止电压；3求铝的截止频率。【例4】下列对光电效应的解释正确的是A金属内的每个电子能吸收一个或一个以上的光子，当它积累的能量足够大时，就能逸出金属B如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功，便不能发生光电效应C发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大D由于不同金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属发生光电效应的入射光的最低频率也不同【例5】假如一个光子与一个静止的电子碰撞，光子并没有被吸收，只是被电子反弹回来，则散射光子的频率与原来光子的频率相比哪个大【课后练习】1如图71所示，锌板与验电器相连，用紫外线灯照射锌板，发现验电器指针张开一个角度，则A锌板带正电，验电器带负电B锌板带正电，验电器带正电C若改用红外线照射，验电器指针仍张开D若改用红外线照射，验电器指针不会张开2光电效应中，从同一金属逸出的电子动能的最大值A只跟入射光的频率有关B只跟入射光的强度有关C跟入射光的频率和强度都有关D除跟入射光的频率和强度有关外，还与光照的时间有关3某单色光照射某金属时不能产生光电效应，则下述措施中可能使该金属产生光电效应的是A延长光照时间B增大光的强度C换用波长较短的光照射D换用频率较低的光照射4用绿光照射一光电管，能产生光电效应，欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增加，则应A改用红光照射B增大绿光的强度C增大光电管上的加速电压D改用紫光照射5某种单色光的频率为，用它照射某种金属时，在逸出的光电子中动能最大值为EK，则这种金属逸出功和极限频率分别是AHEK，EKHBEKH，EKHCHEK，HEKDEKH，HEK6如图72所示为一真空光电管的应用电路，其阴极金属材料的极限频率为451014HZ，则以下判断正确的是A发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的频率B发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的强度C用05M的光照射光电管时，电路中有光电流产生D光照射时间越长，电路中的光电流越大7已知钙的逸出功是320EV，对此理解正确的是A钙中的电子脱离钙需做功320EVB钙表面的电子脱离钙需做功320EVC钙只需吸收320EV的能量就有电子逸出D入射光子的能量必须大于320EV才能发生光电效应8在做光电效应的实验时，某种金属被光照射发生了光电效应，实验测得光电子的最大初动能EK与入射光的频率的关系如图73所示，由实验图可求出A该金属的极限频率和极限波长B普朗克常量C该金属的逸出功D单位时间内逸出的光电子数9现有A、B、C三束单色光，其波长关系为ABC。用B光束照射某种金属时，恰能发生光电效应。若分别用A光束和C光束照射该金属，则可以断定AA光束照射时，不能发生光电效应BC光束照射时，不能发生光电效应CA光束照射时，释放出的光电子数目最多DC光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最小10下表给出了一些金属材料的逸出功。材料铯钙镁铍钛逸出功1019J3043596266现用波长为400NM的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种普朗克常量H6631034JS，光速C30108M/SA2种B3种C4种D5种11频率为的光照射某种金属，产生光电子的最大初动能为EK，若用频率为2的光照射同一金属，则光电子的最大初动能是多少呢12某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为221EV，用波长为25107M的紫外线照射阴极，已知真空中光速为30108M/S，元电荷的带电量为161019C，普朗克常量为6631034JS，求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大初动能分别是多大例题答案1【答案】C【解析】入射光的强度取决于入射光子数和入射光的频率，入射光的频率保持不变，强度减弱，单位时间入射光子数将减少，但光子的能量不变，可见仍能发生光电效应，发生光电效应时，光电子的产生几乎都是瞬时的，与入射光强度无关，故A、D错误。根据爱因斯坦光电效应方程，逸出光电子的最大初动能与入射光的频率有关，跟入射光的强度无关，所以B也是错误的。由于逸出电子与入射光子的一对一的关系，当光的强度减弱时，单位时间入射光子数减少，因此单位时间内逸出的光电子数也将减少。2解析用紫外线照射连接灵敏验电器的锌板，验电器的指针就张开一个角度，进一步验证知道锌板带的是正电。这是由于在紫外线照射下，锌板中有一部分自由电子从表面飞出去，锌板缺少电子，于是带正电。验电器与锌板相连，验电器也带正电。所以选项A、D正确，而C选项错误；因红外线频率小于锌的极限频率，所以用红外线照射锌板不发生光电效应，故B选项错。答案A、D3【答案】132251019J22016V310141015HZ【解析】根据爱因斯坦光电效应方程EKHW0可求得最大初动能。EKEUC。铝的截止频率由0可求。W0H1根据光电效应方程有EKW0HCJ42161019J66310343010820010932251019J2由EKEUC可得UCV2016V。EKE322510191610193由H0W0知0HZ10141015HZ。W0H4216101966310344解析每个电子只能吸收一个光子的能量，故A错误；只有当HW0时才发生光电效应，故B正确；光强越大，N越多，而不变，EKHW0也不变，故C错误；截止频率C，W0不同，C也不同，故D正确。W0H答案B、D5【答案】原来光子的频率大【解析】由于光子与电子在碰撞过程中满足动量守恒定律，故在电子获得动量的同时，散射光子的动量将减小，由P和知，故原来光子的频率大。HCPCH课后练习答案1解析用紫外线照射锌板，发生光电效应，锌板发射光电子，故锌板带正电，锌板上的正电荷将验电器上的负电荷吸引过来，验电器带正电，A错误，B正确；若改用红外线照射，红外线的频率低于锌的截止频率，不会发生光电效应，C错误，D正确。答案B、D2解析由爱因斯坦光电效应方程EKMV2HW0知，从同一金属逸出的光电子的12最大初动能仅与入射光的频率有关，故仅A选项正确。答案A3解析光照射金属时能否产生光电效应，取决于入射光的频率是否大于金属的极限频率，与入射光的强度和照射时间无关，故A、B、D选项均错误；又因，所以C选项正C确。答案C4解析由爱因斯坦光电效应方程EKMV2HW0知，光电子的最大初动能仅与入12射光的频率有关，故仅D选项正确。答案D5解析由光电效应方程EKHW得WHEK，而WH0，则0，故A正确。WHHEKHEKH答案A6解析在光电管中若发生了光电效应，单位时间内发射光电子的数目只与入射光的强度有关，光电流的饱和值只与单位时间内发射光电子的数目有关。据此可判断A、D错误；波长05M的光子的频率HZ61014HZ451014HZ，可发生光电C310805106效应。所以，选项B、C正确。答案B、C7解析逸出功指使电子脱离某种金属所做功的最小值，它等于金属表面的电子脱离金属所做的功，故A错误，B正确；钙中的电子至少吸收320EV的能量才可能逸出，C错误；由光电效应发生的条件知，D正确。答案B、D8解析依据光电效应方程EKHW可知，当EK0时，0，即图象中横坐标的截距在数值上等于金属的极限频率。图线的斜率KTAN。可见图线的斜率在数值上等于普朗克常量。据图象，假设EK0图线的延长线与EK轴的交点为C，其截距为W，有TANW/0，而TANH，所以WH0。即图象中纵坐标轴的截距在数值上等于金属的逸出功。答案A、B、C9解析由于光子能量公式EHH，根据题意，A、B、C三束单色光对应光子的能量C大小分别为EAEBEC，若EB恰能使某金属发生光电效应，则A光束一定不能使该金属发生光电效应，而C光束一定能使该金属发生光电效应，故A对，B错，C错；根据光电效应方程EKHW，可以看出，C光束照射该金属释放出的光电子的最大初动能比B光束产生的大，故D错。答案A10解析据光子说可知，波长为400NM的单色光子的能量为EHH6631034J501019J。C30108400109据光电效应方程EKHW可知，当入射光子的能量EH大于金属的逸出功W时，光电子最大初动能EK0，即能发生光电效应。由题中表格可知，入射光子的能量大于铯和钙的逸出功，而小于镁、铍、钛的逸出功。故发生光电效应的金属只有铯和钙两种。答案B11解析根据爱因斯坦光电效应方程EKHW0知，当入射光的频率为时，可计算出该金属的逸出功W0HEK，当入射光的频率为2时，光电子的最大初动能为EK2HW0EKH。答案EKH12解析WH0，0HZ531014HZ，WH2211610196631034由光电效应方程EKMHWHW6631034221161019J441019J。C3010825107答案531014HZ441019J第十七章波粒二象性173粒子的波动性174概率波。【教学目标】1知道光具有波粒二象性。2知道物质波的概念。3知道微观粒子的波动性。4知道经典粒子与经典波的特点。5知道光和物质波是一种概率波。重点知道光具有波粒二象性。选修35难点物质波是一种概率波【自主预习】1光既具有波动性，又具有粒子性，即光具有_。1大量光子产生的效果往往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示粒子性。比如，干涉、衍射现象中，如果用强光照射，在光屏上立刻就出现了干涉、衍射条纹，波动性体现了出来；如果用很微弱的光照射，在感光屏上就只能观察到一些分布毫无规律的光点，体现出了粒子性。但是如果在微弱的光照射时间加大的情况下，感光底片上光点的分布又会出现一定的规律性，倾向于干涉、衍射的分布规律。这些实验为人们认识光的波粒二象性提供了良好的证据。2频率低的光波动性明显，频率高的光粒子性明显。3光在传播时容易表现出波动性，在与其他物质相互作用时，容易表现出明显的粒子性。4光子说不排斥波动性，光子的能量的计算公式中就包含着波动的因素频率。2光子的能量和动量P可以表示为_和P_，它们是描述光的性质的基本关系式，其中_是架起了粒子性与波动性之间的桥梁。3实物粒子也具有波动性，即每一个运动的粒子都与一个对应的_相联系，而且粒子的能量和动量P跟它所对应的波的频率和波长之间，也像光子跟光波一样，遵从如下关系_和_，这种与实物粒子相联系的波后来称为_，也叫做物质波。41927年戴维孙和GP汤姆孙分别利用_做了电子束衍射的实验，得到了衍射图样，从而证实了电子的_。5任意时刻的确定的_和_以及时空中的确定的轨道，是经典物理学中粒子运动的基本特征。与经典的粒子不同，经典的波在空间是_的，其特征是具有_和_，也就是具有时间的周期性。6光子在空间出现的概率可以通过_的规律确定。所以，从光子的概念上看，光波是一种_波。7对于电子和其他微观粒子，由于同样具有_，所以与它们相联系的物质波也是_波。【典型例题】一、光的波粒二象性【例1】对光的认识，以下说法中正确的是A个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性B光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间的相互作用引起的C光表现出波动性时，就不具有粒子性了，光表现出粒子性时，就不具有波动性了D光的波粒二象性应理解为在某种情境下光的波动性表现明显，在另外某种情境下，光的粒子性表现明显【例2】关于对光的认识，下列说法正确的是A频率高的光是粒子，频率低的光是波B光有时是波，有时是粒子C光有时候表现出波动性，有时候表现出粒子性D光既是宏观概念中的波，也是宏观概念中的粒子二、物质波的实验验证【例3】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BX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做物质波，但它们不具有干涉、衍射等现象【例4】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波长很短，能防止发生明显衍射现象，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的波长比原子尺寸小得多B电子显微镜中电子束运动的速度应很小C要获得晶体的X射线衍射图样，X射线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三、光波是概率波【例5】对于光的波粒二象性的说法中，正确的是A在一束传播的光束中，有的光是波，有的光是粒子B光子与电子同样是一种粒子，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，在光子的能量EH中，频率仍表示的是波的特征【课后练习】1人类对光的本性的认识经历了曲折的过程。下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历史事实的是A牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的B光的双缝干涉实验显示了光具有波动性C麦克斯韦预言了光是一种电磁波D光具有波粒二象性2能说明光具有波粒二象性的实验是A光的干涉和衍射B光的干涉和光电效应C光的衍射和康普顿效应D光电效应和康普顿效应3关于光的本性，下列说法中正确的是A光子说并没有否定光的电磁说B光电效应现象反映了光的粒子性C光的波粒二象性是综合了牛顿的微粒说和惠更斯的波动说提出来的D大量光子产生的效果往往显示出粒子性，个别光子产生的效果往往显示出波动性4下列关于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光子与电子是同样的一种粒子C光的波长越长，其波动性越明显；波长越短，其粒子性越显著D大量光子的行为往往显示出粒子性5关于物质波，下列说法中正确的是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的3倍，甲电子的波长也是乙电子的3倍6已知粒子的质量M6641027KG，速度V3107M/S，要观察到粒子明显的衍射现象，障碍物的尺寸约为A331010MB331012MC331015MD331018M7下列关于光的波粒二象性的说法中，正确的是A光显示粒子性时是分立而不连续的，无波动性；光显示波动性时是连续而不分立的，无粒子性B光的频率越高，其粒子性越明显；光的频率越低，其波动性越明显C光的波动性可以看作是大量光子运动的规律D伦琴射线比可见光更容易发生光电效应，而更不容易产生干涉、衍射等物理现象8显微镜观看细微结构时，由于受到衍射现象的影响而观察不清，因此观察越细小的结构，就要求波长越短，波动性越弱。在加速电压值相同的情况下，电子显微镜与质子显微镜的分辨本领，下列判定正确的是A电子显微镜分辨本领较强B质子显微镜分辨本领较强C两种显微镜分辨本领相同D两种显微镜分辨本领不便比较9有关光的本性的说法中正确的是A关于光的本性，牛顿提出了“微粒说”，惠更斯提出了“波动说”，爱因斯坦提出了“光子说”，它们都圆满地说明了光的本性B光具有波粒二象性是指光既可以看成宏观概念上的波，也可以看成微观概念上的粒子C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D在光的双缝干涉实验中，如果光通过双缝时显示波动性，如果光只通过一个缝时显示粒子性10关于物质波的认识，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11以下说法正确的是A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12下列对物理模型和物理现象的关系理解正确的是A物理模型应与日常经验相吻合，并能解释物理现象B物理模型可以与日常经验相悖，但应与实验结果一致C物理模型不能十分古怪，让人难以理解D只要物理模型与实验结果一致，它在一定范围内就能正确代表研究的对象例题答案1【答案】A、B、D【解析】个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性；光与物质相互作用，表现为粒子性，光的传播表现为波动性，光的波动性与粒子性都是光的本质属性。因为波动性表现为粒子分布概率，光的粒子性表现明显时仍具有波动性，因为大量粒子的个别行为呈现出波动规律，故正确选项有A、B、D。2解析波动性和粒子性是微观粒子包括光具有的不可分割的两种固有属性，在不同情况下，一种属性起主要作用，该属性就表现出来或属性显著。但微观粒子的波动性和粒子性与宏观概念中的波和粒子是完全不同的。答案C3【答案】B、D【解析】据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，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。4解析由题目所给信息“电子的物质波波长很短，能防止发生明显衍射现象”及发生衍射现象的条件可知，电子的物质波的波长比原子尺寸小得多，它的动量应很大，即速度应很大，A正确，B错误；由信息“利用X射线或中子束得到晶体的衍射图样”及发生衍射现象的条件可知，中子的物质波或X射线的波长与原子尺寸相当，C错误，D正确。答案A、D5【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。当光和同物质作用时，是“一份一份”的，表现出粒子性；单个光子通过双缝后的落点无法预测，但大量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本身的一种属性，光子说并未否定电磁说。课后练习答案1解析牛顿的“微粒说”认为光是从光源发出的一种物质微粒，在均匀的介质中以一定的速度传播；爱因斯坦的光子说认为光是一种电磁波，在空间传播时是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，故本质是不同的，A错。答案B、C、D2解析光的干涉和光的衍射只说明光具有波动性，光电效应和康普顿效应只说明光具有粒子性，B、C正确。答案B、C3解析光既有粒子性，又有波动性，但这两种特性并不是牛顿所支持的微粒说和惠更斯提出的波动说，它体现出的规律不再是宏观粒子和机械波所表现出的规律，而是自身体现的一种微观世界特有的规律。光子说和电磁说各自能解释光特有的现象，两者构