第2节 实物粒子的波粒二象性 [教材链接] 1.物质波 2.(1)hν (2) [科学探究] 波动性 例1 A [解析] 由λ=可知,动量大的波长短,电子与质子的速度相等时,电子质量小,动量小,波长长,故A正确;电子与质子动能相等时,由动量与动能的关系p=可知,电子的动量小,波长长,故B错误;动量相等的电子和中子,其波长相等,故C错误;如果甲、乙两电子的速度远小于光速,甲电子的速度是乙电子的3倍,甲电子的动量也是乙电子的3倍,则甲电子的波长应是乙电子的,故D错误. 例2 C [解析] 设一个碳原子的质量为m,碳60分子的动量为p=60mv,根据德布罗意波长公式λ=,代入数据得λ≈2.8×10-12 m,故C正确,A、B、D错误. [教材链接] 1.干涉 衍射 干涉 衍射 2.(1)衍射现象 (2)衍射现象 波动性 (3)双缝干涉 例3 B [解析] 实验得到了电子的衍射图样,说明电子具有波动性,故A错误;由动能定理可知,eU=mv2-0,经过电场加速后电子的速度v=,电子的德布罗意波长λ====,故B正确;由电子的德布罗意波长λ=可知,加速电压越大,电子的德布罗意波长越短,衍射现象越不明显,故C错误;质子与电子带电荷量相同,但是质子质量大于电子质量,动量与动能间存在关系p=,所以由λ==,可知质子的德布罗意波长小于电子的德布罗意波长,波长越小,则衍射现象越不明显,故D错误. [教材链接] 1.位置 动量 2.ΔxΔp≥ 3.不能 [物理观念] 不确定性关系也适用于宏观物体.对于宏观尺度的物体,其质量m通常不随速度v变化(因为一般情况下,v远小于c),即Δp=mΔv,所以ΔxΔv≥.由于m远大于h,因此Δx和Δv可以同时达到相当小的地步,远远超出最精良仪器的精度,完全可以忽略.可见,不确定现象仅在微观世界方可观测到. 例4 CD [解析] 由ΔxΔp≥可知,不能同时确定微观粒子的位置和动量,故A、B错误,C正确;不确定性关系是自然界中的普遍规律,对微观粒子的影响显著,对宏观物体的影响可忽略,故D正确. 随堂巩固 1.B [解析] 光电效应说明光具有粒子性,故A错误;普朗克为了解释黑体辐射现象,第一次提出了能量量子化理论,故B正确;波粒二象性是光的根本属性,与光子之间的相互作用无关,故C错误;无论宏观物体还是微观物体,都具有相对应的物质波,故D错误. 2.B [解析] 实物粒子与光子一样都具有波粒二象性,但实物粒子与光子不是相同本质的物质,A、C错误;根据德布罗意的物质波理论,物质波和光波一样都是概率波,B正确;根据德布罗意的物质波公式λ=可知,粒子的动量越小,波长越长,其波动性越明显,D错误. 3.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.第2节 实物粒子的波粒二象性 1.C [解析] 任何一个运动的物体都具有波动性,但因为宏观物体的物质波波长很短,所以很难看到它的衍射和干涉现象,故C项正确,B、D项错误;物质波不同于宏观意义上的波,故A项错误. 2.C [解析] 根据p=知,如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等,则它们的动量相等,故选C. 3.C [解析] 只有运动的物体才具有波动性,A错误;X光是波长极短的电磁波,是光子,它的衍射不能证实物质波的存在,电子是实物粒子,它的衍射能证实物质波的存在,B错误,C正确;根据λ=知粒子的动量越大,其波长越短,其波动性越不明显,D错误. 4.C [解析] 利用晶体做电子衍射实验,得到了电子衍射图样,证明了电子的波动性,故A能;电子束通过双缝后可以形成干涉图样,证明了电子的波动性,故B能;用紫外线照射某金属板时有电子逸出,发生光电效应现象,说明光子具有粒子性,故C不能;电子显微镜因减小衍射现象的影响而具有更高的分辨本领,证明了电 ... ...
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