光的波粒二象性的理论和实验表明,大量光子的行为表现出波动性,个别光子的行为表现出粒子性。光的波长越长,衍射性越好,即波动性越显著;光的波长越短,其光子能量越
大,个别或少数光子的作用就足以引起光接收装置的反应,所以其粒子性就很显著,故选项C正确,A、B、D错误。
[答案] C
[点评] 在宏观现象中,波与粒于是对立的概念,而在微观世界中,波与粒子可以统一,微观世界的某些属性与宏观世界不同。光既不是宏观观念的波,也不是宏观观念的粒子,光具有波粒二象性是指光在传播过程中和同物质作用时分别表现出波动和粒子的特性。
2 关于物质波,下列认识中错误的是 ( )
A.任何运动的物体(质点)都伴随一种波,这种波叫物质波
B.X射线的衍射实验,证实了物质波假设是正确的
C.电子的衍射实验,证实了物质波假设是正确的
D.宏观物体尽管可以看做物质波,但它们不具有干涉、衍射等现象
[解析] 据德布罗意物质波理论知,任何一个运动的物体,小到电子、质子,大到行星、太阳,都有一种波与之相对应,这种波就叫物质波,可见,A选项是正确的;由于X射线本身就是一种波,而不是实物粒子,故X射线的衍射现象,并不能证实物质波理论的正确性,即B选项错误;电子是一种实物粒子,电子的衍射现象表明运动着的实物粒子具有波动性,故C选项是正确的;由电子穿过铝箔的衍射实验知,少量电子穿过铝箔后所落位置是散乱的,无规律的,但大量电子穿过铝箔后落的位置则呈现出衍射图样,即大量电子的行为表现出电子的波动性,干涉、衍射是波的特有现象,只要是波,都会发生干涉、衍射现象,故选项D错误。综合以上分析知,本题应选B、D。
[答案] BD
[点评] (1)物质波理论上是说任何一个运动的物体(如实物粒子等)都具有波动性,即其行为服从波动规律。
(2)物质波理论告诉我们,任何微观粒子都既具有粒子性又具有波动性,即与光一样,也具有波粒二象性。波粒二象性是光子、电子、质子等微观粒子都具有的基本属性。
问题二 物质波的理解
3 下列说法中正确的是 ( )
A。光的干涉和衍射现象说明光具有波动性
B.光的频率越大,波长越长
C.光的波长越大,光予的能量越大
D。光在真空中的传播速度为3.00x108m/s
[解析] 光既具有波动性又具有粒子性,A正确。由v=λf知B错。
由爱因斯坦光子理论ε=hv,v=λf知波长越长,光频率越小,光子能量越小,C错。任何光在真空中传播速度均为3X108m/s,D正确。
[答案] AD
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。