(3)3.32×10-28 m/s
如何计算物质波的波长
每一个运动的粒子都与一个对应的波(物质波或德布罗意波)相联系,其波长λ=,其中p为粒子的动量,h是普朗克常量,h=6.63×10-34 J·s.所以,计算德布罗意波长时要熟记公式λ=,有时还要结合粒子的能量ε与频率ν的关系ε=hν进行求解.
【通关练习】
1.(多选)根据物质波的理论,下列说法正确的是( )
A微观粒子有波动性,宏观物体没有波动性
B.微观粒子和宏观物体都具有波动性
C.宏观物体的波动性不易被察觉,因为它的波长太长
D.速度相同的质子和电子,电子的波动性更为明显
解析:选BD.一切运动物体都有一种波与它相对应,所以宏观物体也具有波动性,选项A错误,选项B正确;物质波的波长与其动量成反比,因宏观物体的动量较大,所以其德布罗意波长非常短,不易观察到其衍射现象,选项C错误;速度相同的质子和电子,电子的质量较小,动量较小,物质波的波长较长,故波动性明显,选项D正确.
2.如果一个中子和一个质量为10 g的子弹都以103 m/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1.67×10-27 kg)
解析:中子的动量为p1=m1v,
子弹的动量为p2=m2v,
据λ=知中子和子弹的德布罗意波的波长分别为
λ1=,λ2=
联立以上各式解得:λ1=,λ2=
将m1=1.67×10-27 kg,v=1×103 m/s,h=6.63×10-34 J·s,m2=1.0×10-2 kg代入上面两式可解得
λ1=4.0×10-10 m,λ2=6.63×10-35 m.
答案:4.0×10-10 m 6.63×10-35 m