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1、
第三節(jié) 康普頓效應(yīng)及其解釋
第四節(jié) 光的波粒二象性
[A級(jí) 抓基礎(chǔ)]
1.下列各種波屬于概率波的是( )
A.聲波 B.無(wú)線電波
C.光波 D.水波
解析:聲波、水波是機(jī)械波,故A、D錯(cuò)誤;電磁波是一種能量波,故B錯(cuò);光具有波粒二象性,是一種概率波,故C正確.
答案:C
2.(多選)說(shuō)明光具有粒子性的現(xiàn)象是( )
A.光電效應(yīng) B.光的反射
C.光的衍射 D.康普頓效應(yīng)
解析:光電效應(yīng)說(shuō)明光的能量是一份一份的,即說(shuō)明光具有粒子性,故A正確;光的反射不能說(shuō)明光的本性是波,也不能說(shuō)明光的本性是粒子,故B錯(cuò)誤;衍射是波特有的現(xiàn)象,光的衍射說(shuō)
2、明光具有波動(dòng)性,故C錯(cuò)誤;康普頓效應(yīng)說(shuō)明光子具有動(dòng)量,證明了光具有粒子性,故D正確.
答案:AD
3.(多選)在驗(yàn)證光的波粒二象性的實(shí)驗(yàn)中,下列說(shuō)法正確的是( )
A.使光子一個(gè)一個(gè)地通過(guò)狹縫,如果時(shí)間足夠長(zhǎng),底片上將會(huì)顯示衍射圖樣
B.單個(gè)光子通過(guò)狹縫后,底片上會(huì)出現(xiàn)完整的衍射圖樣
C.光子通過(guò)狹縫的運(yùn)動(dòng)路線是直線
D.光的波動(dòng)性是大量光子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
解析:個(gè)別或少數(shù)光子表現(xiàn)出光的粒子性,大量光子表現(xiàn)出光的波動(dòng)性,如果時(shí)間足夠長(zhǎng),通過(guò)狹縫的光子數(shù)也就足夠多,粒子的分布遵從波動(dòng)規(guī)律,底片上將會(huì)顯示出衍射圖樣,A、D選項(xiàng)正確.單個(gè)光子通過(guò)狹縫后,路徑是隨機(jī)的,底片上也不會(huì)出現(xiàn)完整
3、的衍射圖樣,B、C選項(xiàng)錯(cuò).
答案:AD
4.(多選)下面有關(guān)光的本性理解正確的是( )
A.在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,曝光時(shí)間越長(zhǎng),波動(dòng)性越明顯
B.在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,光子出現(xiàn)概率較大的區(qū)域呈現(xiàn)亮條紋,光子出現(xiàn)概率較低的區(qū)域呈現(xiàn)暗條紋
C.愛因斯坦的光子說(shuō)推翻了麥克斯韋的電磁說(shuō)
D.光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)說(shuō)明光具有波動(dòng)性
解析:光既具有波動(dòng)性又具有粒子性,在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,曝光時(shí)間越長(zhǎng),波動(dòng)性越明顯,故A正確;在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,光子出現(xiàn)概率較大的區(qū)域呈現(xiàn)亮條紋,光子出現(xiàn)概率較低的區(qū)域呈現(xiàn)暗條紋,故B正確;愛因斯坦的“光子說(shuō)”認(rèn)為光是一種量子化的物質(zhì),是對(duì)電磁說(shuō)的補(bǔ)充與完善
4、,并沒有推翻了麥克斯韋的電磁說(shuō),故C錯(cuò)誤;光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)說(shuō)明光具有粒子性,故D錯(cuò)誤.
答案:AB
5.人類對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了曲折的過(guò)程.下列關(guān)于光的本性的敘述不符合科學(xué)規(guī)律或歷史事實(shí)的是( )
A.牛頓的“微粒說(shuō)”與愛因斯坦的“光子說(shuō)”本質(zhì)上是一樣的
B.光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)顯示了光具有波動(dòng)性
C.麥克斯韋預(yù)言了光是一種電磁波
D.光具有波粒二象性
解析:牛頓的“微粒說(shuō)”認(rèn)為光是一群彈性粒子,與愛因斯坦的“光子說(shuō)”本質(zhì)不同,光的干涉實(shí)驗(yàn)顯示了光的波動(dòng)性,故A錯(cuò),B、C、D對(duì).
答案:A
B級(jí) 提能力
6.(多選)關(guān)于康普頓效應(yīng)下列說(shuō)法中正確的是( )
A.石墨對(duì)
5、X射線散射時(shí),部分射線的波長(zhǎng)變長(zhǎng)
B.康普頓效應(yīng)僅出現(xiàn)在石墨對(duì)X射線的散射中
C.康普頓效應(yīng)證明了光的粒子性
D.光子有動(dòng)量
解析:在康普頓效應(yīng)中,當(dāng)入射光子與晶體中的電子碰撞時(shí),把一部分動(dòng)量轉(zhuǎn)移給電子,則動(dòng)量減小,根據(jù)λ=,知波長(zhǎng)增大,故A正確;普頓效應(yīng)不僅出現(xiàn)在石墨對(duì)X射線的散射中,故B錯(cuò)誤;康普頓效應(yīng)揭示了光具有粒子性,故C正確;康普頓效應(yīng)進(jìn)一步表明光子具有動(dòng)量,故D正確.
答案:ACD
7.(多選)在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中,中央亮紋的光強(qiáng)占從單縫射入的整個(gè)光強(qiáng)的95%以上,假設(shè)現(xiàn)在只讓一個(gè)光子通過(guò)單縫,那么該光子( )
A.一定落在中央亮紋處
B.一定落在亮紋處
C.可能落
6、在暗紋處
D.落在中央亮紋處的可能性最大
解析:根據(jù)光的概率波的概念,對(duì)于一個(gè)光子通過(guò)單縫落在何處,是不可確定的,但概率最大的是落在中央亮紋處,可達(dá)95%以上,當(dāng)然也可落在其他亮紋處,還可能落在暗紋處,不過(guò),落在暗紋處的概率很小,故C、D選項(xiàng)正確.
答案:CD
8.(多選)下列說(shuō)法正確的是( )
A.用光照射某種金屬,有光電子從金屬表面逸出,如果光的頻率不變,而減弱光的強(qiáng)度,則逸出的光電子數(shù)減少,光電子的最大初動(dòng)能不變
B.X射線的衍射實(shí)驗(yàn),證實(shí)了物質(zhì)波假設(shè)是正確的
C.在康普頓效應(yīng)中,當(dāng)入射光子與晶體中的電子碰撞時(shí),把一部分動(dòng)量轉(zhuǎn)移給電子,因此光子散射后波長(zhǎng)變長(zhǎng)
D.速度相
7、等的電子和質(zhì)子,電子的波長(zhǎng)較長(zhǎng)
解析:根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hν-W0知,入射光的頻率不變,則逸出的光電子最大初動(dòng)能不變,故A正確;電子的衍射證實(shí)了物質(zhì)波的假設(shè)是正確的,故B錯(cuò)誤;在康普頓效應(yīng)中,當(dāng)入射光子與晶體中的電子碰撞時(shí),把一部分動(dòng)量轉(zhuǎn)移給電子,因此光子散射后波長(zhǎng)變長(zhǎng),故C正確;速度相等的電子和質(zhì)子,電子的動(dòng)量小,根據(jù)動(dòng)量公式p=可知,電子的波長(zhǎng)較長(zhǎng),故D正確.
答案:ACD
9.粒子源產(chǎn)生某種粒子,在其正前方安裝只有兩條狹縫的擋板,粒子穿過(guò)狹縫打在前方的熒光屏上使熒光屏發(fā)光.那么在熒光屏上將看到( )
A.只有兩條亮紋 B.有多條明暗相間的條紋
C.沒有亮紋 D.只有一條亮紋
解析:由于粒子源產(chǎn)生的粒子是微觀粒子,它的運(yùn)動(dòng)受波動(dòng)規(guī)律支配,對(duì)大量粒子運(yùn)動(dòng)到達(dá)屏上某點(diǎn)的概率,可以用波的特征進(jìn)行描述,即產(chǎn)生雙縫干涉,在屏上將看到干涉條紋.故選B.
答案:B
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