选修3-5:崭新的一页:粒子的波动性 (新人教版)
选修3-5:崭新的一页:粒子的波动性 (新人教版)第3页

   [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?

  [解析] 设地面上垂直阳光的1 m2面积上每秒钟接收的可见光光子数为n。则有

  Ptx45%=nhc/λ

   解得n=1.75x1021(个)。

   [答案] 1.75x1021个