是实物粒子,没有静质量,电子是以实物形式存在的物质,光子是以场形式存在的物质,所以,不能说光子与电子是同样的一种粒子,B错误;光的波粒二象性的理论和实验表明,大量光子的行为表现出波动性,个别光子的行为表现出粒子性。光的波长越长,衍射现象越明显,即波动性越显著;光的波长越短,其光子能量越大,个别或少数光子的作用就足以引起光接收装置的反应,所以其粒子性就很显著,C正确,D错误。
5.物质波的波长公式为λ=,其中p是物体运动的动量,大小为mv,h是普朗克常量。试估算运动员跑步时的德布罗意波长,说明为什么我们观察不到运动员的波动性?
解析:设运动员跑步时的速度v=10 m/s,质量m=60 kg,则动量p=mv=600 kg·m/s,相应的德布罗意波长为λ== m=1.1×10-36 m
由于这个波长太小了,远远小于日常物体的尺寸,所以我们无法观察到运动员的德布罗意波的干涉和衍射等现象,也就是观察不到运动员的波动性。
答案:见解析
6. 已知每秒从太阳射到地球上垂直于太阳光的每平方米截面上的辐射能为1.4×103 J,其中可见光部分约占45%。假设可见光的频率均为5.5×1014 Hz,太阳光向各个方向的辐射是均匀的,日地间距离R=1.5×1011 m,普朗克常量h=6.6×10-34 J·s,估算太阳每秒辐射的可见光的光子数约为多少个(只要求保留两位有效数字)。
[思路点拨] 解此题可按以下思路:
[解析] 因太阳光向各个方向的辐射是均匀的,可认为太阳每秒辐射的可见光的光子数等于以太阳为球心、日地间距离为半径的球面上每秒获得的可见光的光子数,已知每秒从太阳射到地球上垂直于太阳光的每平方米截面上的辐射能为σ=1.4×103 J,可见光所占的比例为η=45%,则太阳每秒辐射的可见光的能量E=4πR2ση,
而每个光子的能量E0=hν,
则太阳每秒辐射的可见光的光子数
N==≈4.9×1044个。
[答案] 4.9×1044个
7.试计算:
(1)波长为0.6 μm的可见光,其光子的能量为__________________________________;
(2)波长为0.01 nm的X光(即伦琴射线),其光子的能量为______________。