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基础·巩固
1.有关光的本性,下列说法正确的是( )
A.光既具有波动性,又具有粒子性,这是互相矛盾和对立的
B.光的波动性似于机械波,光的粒子性类似于质点
C.大量光子才具有波动性,个别光子只具有粒子性
D.由于光既有波动性,又有粒子性,无法只用其中一种去说明光的一切行为,只能认为光具有波粒二象性
解析:19世纪初,人们成功地在实验中观察到了光的干涉、衍射现象,这属于波的特征,微粒说无法解释.但到了19世纪末又发现了光的新现象--光电效应,这种现象波动说不能解释,证实光具有粒子性.因此,光既具有波动性,又具有粒子性,但不同于宏观的机械波和机械粒子.波动性和粒子性是光在不同的情况下的不同表现,是同一客体的两个不同侧面,不同属性,我们无法只用其中一种说明光的一切行为,只能认为光具有波粒二象性.选项D正确.
答案:D
2.下列叙述的情况正确的有( )
A.光的粒子性说明每个光子就像一个极小的球体一样
B.光是波,与橡皮绳上的波类似
C.光是一种粒子,它和物质作用是"一份一份"进行的
D.光子在空间各点出现的可能性太大(概率),可以用波动的规律来描述
解析:光的粒子性说明光是一种粒子,但到达空间某位置的概率遵守波动规律,与宏观概念的粒子和波有着本质的不同,所以选项A、B错误,D项正确.根据光电效应可知,光是一种粒子,光子与电子的作用是一对一的关系,所以选项C正确.
答案:CD
3.在双缝干涉实验中,在光屏上放上照相底片,并设法减弱光的强度,尽可能使光子一个一个地通过狭缝,在曝光时间不长和曝光时间足够长的情况下,实验结果是( )
A.若曝光时间不长,则底片上出现一些无规则的点
B.若曝光时间足够长,则底片上出现干涉条纹
C.这一实验结果表明光具有波动性
D.这一实验结果表明光具有粒子性
解析:由于光具有波粒二象性,光是一种粒子,但到达某位置的概率遵守波动规律,所以曝光时间不长时,光子到达的位置具有不确定性,所以选项A正确.但若曝光时间足够长,则在亮条纹处出现的光子数较多,所以选项B正确.光具有波粒二象性,所以选项C、D正确.
答案:ABCD
4.光既具有波动性,又具有粒子性.大量光子表现出的_______________强,少量光子表现出的__________________强;频率高的光子表现出的_________________强,频率低的光子表现出的_______________强.
解析:光的波粒二象性是光同时具有的性质,只是在不同的场合表现不同.光波与机械波不同,它是一种概率波,某一个光子在某一时刻出现在什么位置是不确定的,少量光子表现出的粒子性较强,但大量光子就表现出了一种规律性,在某些位置出现的几率小.因此,大量光子表现出的波动性就较强.另外,频率高的光子不容易发生干涉、衍射现象,表现出的粒子性就较强,频率低的光子容易发生干涉、衍射现象,表现出的波动性就较强.
答案:波动性 粒子性 粒子性 波动性
5.在光的单缝衍射实验中,狭缝变窄,光子动量的不确定量如何变化?请用实验现象解释