2018-2019学年人教版选修3-5 第十七章 4~5 概率波 不确定性关系 作业
2018-2019学年人教版选修3-5 第十七章 4~5 概率波 不确定性关系 作业第3页

D.缝越宽,粒子动量的不确定性越大

解析由不确定性关系ΔxΔpx≥h/4π知缝宽时,位置不确定性越大,则动量的不确定性越小,反之亦然,因此选项B、C正确。

答案BC

2.(多选)下表列出了几种不同物体在某种速度下的德布罗意波波长和频率为1 MHz的无线电波的波长,根据表中数据可知(  )

质量/kg 速度/(m·s-1) 波长/m 弹子球 2.0×10-2 1.0×10-2 3.3×10-30 电子(100 eV) 9.1×10-31 5.0×106 1.2×10-10 无线电波(1 MHz) 3.0×108 3.0×102

A.要检测弹子球的波动性几乎不可能

B.无线电波通常只能表现出波动性

C.电子照射到金属晶体上能观察到它的波动性

D.只有可见光才有波粒二象性

解析弹子球的波长相对太小,所以检测其波动性几乎不可能,A正确;无线电波波长较长,所以通常表现为波动性,B正确;电子波长与金属晶体尺度差不多,所以能利用金属晶体观察电子的波动性,C正确;由物质波理论知,D错误。

答案ABC

3.金属晶体中晶格大小的数量级是10-10 m。电子经加速电场加速,形成一电子束,电子束照射该金属晶体时,获得明显的衍射图样。问这个加速电场的电压约为多少?(已知电子的电荷量为e=1.6×10-19 C,质量为m=0.90×10-30 kg)

解析设加速电场的电压为U,电子经电场加速后获得的速度为v,对加速过程由动能定理得eU=1/2mv20①

  据德布罗意物质波理论知,电子的德布罗意波长为λ=h/p0②

  其中p=mv0③

  解①②③联立方程组可得U=h^2/(2emλ^2 )≈153 V。

答案153 V

4.在单缝衍射实验中,若单缝宽度是1.0×10-9 m,那么光子经过单缝发生衍射,动量不确定量是多少?

解析由题目可知光子位置的不确定量Δx=1.0×10-9 m,解答本题需利用不确定性关系。

  单缝宽度是光子经过狭缝的不确定量,即Δx=1.0×10-9 m,由ΔxΔpx≥h/4π有1.0×10-9×Δpx≥(6"." 63×10^("-" 34))/4π,则Δpx≥5.3×10-26 kg·m/s。

答案Δpx≥5.3×10-26 kg·m/s

5.电视显像管中的电子的加速电压为10 kV,电子枪的枪口直径设为0.01 cm,试求电子射出电子枪后的横向速度的不确定量。

解析电子的横向位置不确定量Δx=0.01 cm,由不确定关系式得