5 粒子的波动性和量子力学的建立 [科学探究] 电子束具有波动性 [教材链接] (1)运动着 物质波 (2)ν=,λ= 例1 C [解析] 由德布罗意波波长公式得λ==,速度相同的电子与质子,质子质量比电子的大,则电子的德布罗意波波长较长,故A错误;动量相同的电子与质子,德布罗意波波长一样,故B错误;由动能公式得Ek=mv2=,则λ==,动能相同的电子与质子,质子质量比电子的大,则电子的德布罗意波波长较长,故C正确;加速度相同的电子与质子,动量关系不确定,故无法判断德布罗意波波长大小关系,故D错误. 变式1 A [解析] 中子的动量p1=,氘核的动量p2=,对撞后形成的氚核的动量p3=p2+p1,所以氚核的德布罗意波长为λ3==,故选A. [科学探究] (1)干涉 衍射 干涉和衍射 (2)波动性 [教材链接] 电子束衍射 衍射图样 波动性 例2 BD [解析] 根据动量的大小与动能的关系可知发射电子的动能Ek== J≈8.0×10-17 J,故A错误;发射电子的物质波波长λ== m≈5.5×10-11 m,故B正确;物质波具有波粒二象性,故电子的波动性是每个电子本身的性质,则每个电子依次通过双缝能发生干涉现象,只是需要大量电子显示出干涉图样,故C错误,D正确. 变式2 B [解析] 得到了电子的衍射图样,说明电子具有波动性,A错误;由动能定理可知电子获得的动能Ek=eU,根据德布罗意波长公式λ=,动量p==,联立得λ=,B正确;从公式λ=可知,加速电压越大,电子的波长越小,衍射现象就越不明显,C错误;用相同动能的质子替代电子,质子的波长更小,衍射现象相比电子更不明显,故D错误. [教材链接] (1)海森堡 玻恩 氢原子理论 薛定谔 物质波 量子力学 (2)①微观 ②粒子 ③光学 ④固体 例3 D [解析] 经典力学是狭义相对论在低速条件下的近似,即只要速度远远小于光速,经过数学变换狭义相对论的公式就全部变化为牛顿经典力学的公式,相对论和量子力学更加深入地研究运动规律,但并没有否认经典力学,故A、B错误;经典力学理论只适用于低速运动的宏观物体,微观粒子、高速运动物体都不适用,故C错误;经典力学是相对论和量子力学在低速、宏观条件下的特殊情形,故D正确. 随堂巩固 1.A [解析] 汤姆孙发现了电子,选项A错误;电子束的物质波波长比可见光的波长短得多,选项B正确;根据λ==可知,电子的速度越大,波长越短,则电子显微镜的分辨本领越强,选项C正确;若显微镜采用速度与电子束相同的质子流工作,则根据λ==可知,因质子质量大于电子,故波长更短,则分辨本领会进一步提高,选项D正确. 2.B [解析] 普朗克在研究黑体辐射问题中提出了能量子假说,与普朗克常量h有关;德布罗意物质波波长为λ=,与普朗克常量h有关;康普顿散射理论也与普朗克常量h有关;卢瑟福原子核式结构模型理论与普朗克常量h无关,故B正确. 3.D [解析] 粒子被加速电场加速,由动能定理知qU=mv2,解得v=,则粒子的动量为p=mv=,又根据德布罗意波波长的公式λ=,代入数据可得λ=,则从静止开始先后经同一加速电场加速后的氘核和α粒子的德布罗意波波长之比为===,A、B、C错误,D正确.5 粒子的波动性和量子力学的建立 学习任务一 粒子的波动性 [科学探究] 如图所示是电子束穿过铝箔后的衍射图样,这一现象说明了 . [教材链接] 阅读教材“粒子的波动性”相关内容,完成下列填空: (1)德布罗意波:任何一个 的粒子,都有一种波与它相对应,这种波叫 ,也称为德布罗意波. (2)粒子的能量ε和动量p跟它所对应的波的频率ν和波长λ之间的关系: . 例1 1924年德布罗意提出假设:实物粒子也具有波动性,即每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系.下列关于德布罗意波波长的说法正确的是 ( ) A.速度相同的电子与质子,质子的德布罗意波波长较长 B.动量相同的电子与质子,电子的德布罗意波波长较长 C.动能相同的电子与质子,电子的 ... ...
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