解析 干涉和衍射是波特有的现象,由于X射线本身就是一种波,而不是实物粒子,故X射线散射中有波长变大的成分,并不能证实物质波理论的正确性,即A、B不能说明粒子的波动性,证明粒子的波动性只能是C、D.
三、简单与计算:
1.如何理解"电子云"的概念?
答案:宏观领域中的概念在微观领域中是不适用的,玻尔理论中电子的轨道实际是电子出现概率大的地方,如果用疏密不同的点来表示电子在各个位置出现的概率分布,称为电子云.在微观领域不能用"轨道"来描述粒子的运动,而应使用表示粒子出现概率大小的电子云来描述粒子的运动.
2.宏观的机械波是概率波吗?
答案:不是.机械波是机械振动在介质中的传播,遵循着质点的振动规律和波动规律,任意时刻都有确定的位置、速度和轨道,所以机械波不是概率波.
3.在光的双缝干涉实验中,某个光子在屏上的落点能否预测?大量光子打在屏上的位置是否有一定规律,试用概率波的观点解释光的双缝干涉图样的形成.
答案:不能预测某光子打在光屏上的落点的准确位置,但能预知它落在某一点的概率.大量光子打在光屏上的落点服从统计规律.在双缝干涉图样中,亮纹处就是光子落点概率大的位置,暗纹处就是光子落点概率小的位置.
4. 质量为5 t的汽车,当它以20 m/s的速度前进时,其德布罗意波的波长为_________.
解析:汽车动量p=mv=5×103×20 kg·m/s=1×105 kg·m/s,汽车的德布罗意波波长为λ=m=6.63×10-39m.
答案:6.63×10-39m
5.一质量为450 g的足球以10 m/s的速度在空中飞行;一个初速为零的电子,通过电压为100 V的加速电场.试分别计算它们的德布罗意波长.
解析:物体的动量p=mv,其德布罗意波长λ==.足球的德布罗意波长
λ1=m=1.47×10-34 m
电子经电场加速后,速度增加为v2,根据动能定理
m2v22=eU,p2=m2v2=
该电子的德布罗意波长
λ2==m.
=1.2×10-10m
答案:1.47×10-34 m 1.2×10-10 m