电子经过10 kV的电压加速后速度约为6×107 m/s,由于Δvx< 答案:0.58 m/s 6.试求原子中电子速度的不确定量,取原子的线度约10-10 m. 思路解析:原子中电子的位置不确定量Δr≈10-10 m,由不确定度关系得 Δx≥=5.8×105 m/s 氢原子中电子的轨道运动速度约为105 m/s.可见速度的不确定量与速度大小的数量级基本相同.因此原子中电子在任一时刻没有完全确定的位置和速度,也没有确定的轨道,不能看成经典粒子,波动性十分显著,电子的运动必须用电子在各处的概率分布来描述. 答案:5.8×105 m/s 我创新 我超越 7.实验测定原子核线度的数量级为10-14 m.试应用不确定度关系估算电子如被束缚在原子核中时的动能,从而判断原子核由质子和电子组成是否可能. 思路解析:取电子在原子核中位置的不确定量Δr≈10-14 m,由不确定度关系式得 Δp≥=0.53×10-20 kg·m/s 由于动量的数值不可能小于它的不确定量,故电子的动量p=0.53×10-20 kg·m/s 考虑到电子在此动量下有极高的速度,需要应用相对论的能量动量公式E2=p2c2+m02c4 故E=≈1.6×10-12 J 电子原子核中的动能Ek=E-m0c2≈1.6×10-12 J=10 MeV 理论证明,电子具有这样大的动能足以把原子核击碎,所以,把电子禁锢在原子核内是不可能的,这就否定了原子核是由质子和电子组成的假设. 答案:不可能