第15點 分析求解物質(zhì)波問題的四點技巧

第15點分析求解物質(zhì)波問題 的四點技巧分析求解物質(zhì)波問題時，必須注意以下四點技 巧：(1) 根據(jù)已知條件，寫出宏觀物體或微觀粒子動量 的表達式p=mv.(2) 根據(jù)德布羅意波長公式求解.(3) 若涉及光子的問題，必須區(qū)分光子和微觀粒子 的能量和動量的不同表達式，如光子的能量£= hv,動量p=h；微觀粒子的動能：Ek=2mv2,動量p=mv.(4) 物質(zhì)波的波長很短，運動速度為X107 m/s的 電子的波長為X10-11 m，一顆質(zhì)量為10 g的子彈以200 m/s的速度運動時的波長為X10-34 m， 因此這些物質(zhì)波的波動性不明顯，很難觀察到其 衍射現(xiàn)象，只有利用金屬晶格中的狹縫才能觀察 到電子的衍射圖樣.對點例題】影響顯微鏡分辨本領(lǐng)的一個因素是 波的衍射，衍射現(xiàn)象越明顯，分辨本領(lǐng)越低.利 用電子束工作的電子顯微鏡有較強的分辨本領(lǐng)， 它是用高壓對電子束加速，最后打在感光膠片上 來觀察圖像以下說法正確的是（A加速電壓越高，電子的波長越長，分辨本領(lǐng)越強B. 加速電壓越高，電子的波長越短，衍射現(xiàn)象 越明顯C. 如果加速電壓相同，則用質(zhì)子束工作的顯微 鏡比用電子束工作的顯微鏡分辨本領(lǐng)強D. 如果加速電壓相同，則用質(zhì)子束工作的顯微鏡比用電子束工作的顯微鏡分辨本領(lǐng)弱解題指導 設(shè)加速電壓為U,電子電荷量為5質(zhì)量為m，則有Ek = 1mv2 = eU = 2m，又Ph，故吩爲，可得1題對電子來說，加速電壓越高，2越小，衍射現(xiàn)象越不明顯，故A、B都錯電子與質(zhì)子比較，因質(zhì)子質(zhì)量比電子質(zhì)量大得多可知質(zhì)子加速后的波長要小得多， 衍射現(xiàn)象不明顯，分辨本領(lǐng)強，故C對，D錯. 答案C方法點評 利用動能九=02 =qU，動量p = mv及德布羅意波長2 =h三個表達式把波長與 電壓U、粒子質(zhì)量m的關(guān)系找出來1（多選）以下說法中正確的是（）A 光波和物質(zhì)波都是概率波B.實物粒子不具有波動性C 光的波動性是光子之間相互作用引起的D.光通過狹縫后在屏上形成明暗相間的條紋，光子在空間出現(xiàn)的概率可以通過波動規(guī)律確定 答案AD解析光波和物質(zhì)波都是概率波，可通過波動規(guī) 律來確定，故A、D正確，B錯誤；光的波動性 是光的屬性，不是光子間相互作用引起的，C錯 誤.2.下列實驗中，深入地揭示了光的粒子性一面 的有（）答案A解析X射線被石墨散射后部分波長變大，這是 康普頓效應(yīng)，說明光具有粒子性，故A正確；陰a粒子散射實驗，說明原子具有核式結(jié)構(gòu)，故C 錯誤；氫原子發(fā)射的光經(jīng)三棱鏡分光后，呈現(xiàn)線 狀光譜，與光的粒子性無關(guān)，故D錯誤.3.有人設(shè)想在探測遙遠的宇宙時，給探測器安 上面積極大、反射率極高（可認為100%）的薄膜,并讓它正對太陽，用光壓為動力推動探測器加速.已知探測器在某軌道上運行時，每秒每平方米面積獲得的太陽能為E=X104 J,薄膜面積為S=X102 m2,若探測器總質(zhì)量為M=60 kg，光速c=X 108 m/s,那么探測器得到的加速度大小最接近（根據(jù)量子理論，光子不但有能量，而且有 動量，光子動量的計算式為p=h,其中h是普朗 克常量，2是光子的波長）（A. X10-3 m/S B. x10_2 m/s?C. m/s2D. 1«0 m/s2答案A解析設(shè)探測器薄膜每秒每平方米面積上有n個 光子被反射，則有nh；=E，設(shè)面積為S的薄膜 受到光子的壓力為F，由動定理可知Ft = 2Np 沁，其中總光子數(shù)nwq s，加速度 為 a=M 由以上各式可得 “鴛=X1°-3 ms2, 選項A正確.