4 以下说法正确的是 ( )
A。物体都具有波动性
B.抖动细绳一端,绳上的波就是物质波
C.通常情况下,质子比电子的波长长
D.核外电子绕核运动时,并没有确定的轨道
[解析] 任何物体都具有波动性,故A对,对宏观物体而言,其波动性难以观测,我们所看到的绳波是机械波,不是物质波,故B错。电子的动量往往比质子的动量小,由λ=h/p知,
电子的波长长,故C错。核外电子绕核运动的规律是概率问题,无确定的轨道,故D对。
[答案] AD
问题三 德布罗意波长的计算
5 如果一个中子和一个质量为10 g的子弹都以103m/s的速度运动,则它们的德布罗意波的波长分别是多长?(中子的质量为1.67x10-27kg)
[解析] 本题考查德布罗意波长的计算。任何物体的运动都对应着一个波长,根据公式λ=h/p不难求得结果。
[答案] 中子的动量为p1=mv1,子弹的动量为p2=m2v,据λ=h/p知中子和子弹的德布罗意波长分别为λ1=h/p1=4x10-10m,λ2=h/p2=6.63x10-35m
[点评] 计算时必须将各物理量统一采用国际单位。
6 质量为60kg的运动员,百米赛跑的成绩为10s,试估算运动员的德布罗意波的波长。
[解析] 因为是估算题,可认为运动员匀速运动,速度v=10m/s。
由公式λ=h/p知运动员的德布罗意波波长
λ=h/p=1.1 X10-36mo
[答案] 1.1 x10-36m
问题四 物质波的应用
7 为了观察晶体的原子排列,采用了以下两种方法:
(1)用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜成像(由于电子的物质波波长很短,能防止发生明显衍射现象,因此,电子显微镜的分辨率高);(2)利用X射线或中子束得到晶体
的衍射图样,进而分析出晶体的原子排列。则下列分析中正确的是 ( )
A。电子显微镜所利用的是,电子的物质波的波长比原子尺寸小得多
B.电子显微镜中电子束运动的速度应很小
C.要获得晶体的X射线衍射图样,X射线波长要远小于原子的尺寸
D.中子的物质波的波长可以与原子尺寸相当
[解析] 由题目所给信息"电子的物质波波长很短,能防止发生明显衍射现象"及发生衍射现象的条件可知,电子的物质波的波长比原子尺寸小得多,A项正确;由信息"利用X射线或中子束得到晶体的衍射图样"及发生衍射现象的条件可知,中子的物质波或X射线的波长与原子尺寸相当,D项正确,C项错。
[答案] AC
8 太阳光垂直射到地面上时,1 m2地面接受的太阳光的功率为1.4kW,其中可见光部分约占45%。 假如认为可见光的波长约为0.55 μm,日地间距离R=1.5xlO11m。普朗克常量h=6.6x10-34j·s,估算太阳每秒辐射出的可见光光子为多少?