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1、a光的波粒二象性1關(guān)于康普頓效應(yīng),下列說法正確的是()A光子有能量,但沒有動(dòng)量B光子沒有能量,但卻有動(dòng)量C光子是光的能量的最小單位D光子和電子相遇而碰撞時(shí),若光子的能量部分轉(zhuǎn)移給電子,則光子的波長要變化2科學(xué)研究證明,光子有能量也有動(dòng)量,當(dāng)光子與電子碰撞時(shí),光子的一些能量轉(zhuǎn)移給了電子假設(shè)光子與電子碰撞前的波長為,碰撞后的波長為,則碰撞過程中()A能量守恒,動(dòng)量守恒,且B能量不守恒,動(dòng)量不守恒,且C能量守恒,動(dòng)量守恒,且3有關(guān)光的本性,下列說法正確的是()A光既具有波動(dòng)性,又具有粒子性,兩種性質(zhì)是不相容的B光的波動(dòng)性類似于機(jī)械波,光的粒子性類似于質(zhì)點(diǎn)C大量光子才具有波動(dòng)性,個(gè)別光子只具有粒子性D
2、由于光既有波動(dòng)性,又具有粒子性,無法只用一種觀點(diǎn)去說明光的一切行為,只能認(rèn)為光具有波粒二象性4從光的波粒二象性出發(fā),下列說法正確的是()A光是高速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子,每個(gè)光子都具有波粒二象性B光的頻率越高,光子的能量越大C在光的干涉中,暗條紋的地方是光子不會(huì)到達(dá)的地方D在光的干涉中,亮條紋的地方是光子到達(dá)概率最大的地方5在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中,中央亮條紋的光強(qiáng)占從單縫射入的整個(gè)光強(qiáng)的95%以上假設(shè)現(xiàn)只讓一個(gè)光子通過單縫,那么該光子()A一定落在中央亮條紋處B一定落在亮條紋處C可能落在暗條紋處D落在中央亮條紋處的可能性最大aa6關(guān)于光的性質(zhì),下列敘述中正確的是()A從能量的角度看,頻率越高的光子能量越大,
3、其粒子性越顯著B從能量的角度看,頻率越低的光子能量越小,其波動(dòng)性越顯著C大量光子往往呈現(xiàn)出波動(dòng)性效果,個(gè)別光子往往呈現(xiàn)出粒子性效果D如果讓光子一個(gè)一個(gè)地通過狹縫時(shí),它們將嚴(yán)格按照相同的軌道和方向做極有規(guī)則的勻速直線運(yùn)動(dòng)7在用單縫衍射實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證光的波粒二象性的實(shí)驗(yàn)中,下列說法中正確的是()A使光子一個(gè)一個(gè)地通過狹縫,如果時(shí)間足夠長,底片上將會(huì)顯示衍射圖樣B單個(gè)光子通過狹縫后,底片上會(huì)出現(xiàn)完整的衍射圖樣C光子通過狹縫后的運(yùn)動(dòng)路徑是直線D光的波動(dòng)性是大量光子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律8用甲、乙兩種不同的單色光做光的干涉實(shí)驗(yàn),分別讓這兩種光通過同一種裝置,所得的干涉條紋,甲的間距比乙的大,則以下說法正確的是()A甲在真
4、空的傳播速度比乙的小B甲、乙兩種光相比,甲光的波動(dòng)性顯著些C甲、乙兩種光相比,甲光的粒子性顯著些D用甲、乙兩種光照射同一種金屬均發(fā)生了光電效應(yīng),則用甲光照射時(shí),從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能大9說明光具有波動(dòng)性的典型實(shí)驗(yàn)有光的_和_;說明光具有粒子性的典型現(xiàn)象有_和_10在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn):在一個(gè)密閉的暗箱里依次放上如圖432所示的器材,小燈泡發(fā)出的光經(jīng)過熏黑的玻璃,后邊的光十分微弱,經(jīng)過三個(gè)月的曝光,在感光膠片上出現(xiàn)了非常清晰的衍射條紋對(duì)感光膠片進(jìn)行光能量測(cè)量,得出每秒到達(dá)感光膠片的光能量是51013 J,假如起作用的光波長為500 nm,且當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)測(cè)得暗箱的長度為1.2 m,若
5、光子依次通過狹縫,普朗克常數(shù)h6.631034 Js,求:圖432(1)每秒鐘到達(dá)感光膠片的光子數(shù);(2)光束中相鄰兩光子到達(dá)感光膠片相隔的時(shí)間和相鄰兩光子之間的平均距離;aa(3)根據(jù)第(2)問的計(jì)算結(jié)果,能夠找到支持光是概率波的證據(jù)嗎?請(qǐng)簡(jiǎn)要說明理由參考答案1解析:康普頓效應(yīng)表明,光子不僅有能量,也有動(dòng)量光子是光的能量的最小單位,與其他粒子作用時(shí),它的部分能量會(huì)轉(zhuǎn)移給其他粒子,動(dòng)量也要變化,故波長要變化答案:CD2解析:光子與電子間的碰撞可以認(rèn)為是彈性碰撞,所以動(dòng)能和動(dòng)量都守恒,所以碰撞過程中,光子的能量減少而電子的能量增大,由Eh知,光子的頻率會(huì)減小,所以波長增大答案:C3解析:19世紀(jì)
6、初,人們成功地在實(shí)驗(yàn)中觀察到了光的干涉、衍射現(xiàn)象,這屬于波的特征,微粒說無法解釋但到了19世紀(jì)末又發(fā)現(xiàn)了黑體輻射和光電效應(yīng),這些現(xiàn)象用波動(dòng)說無法解釋,而用光子說可以完美的解釋故光既具有波動(dòng)性,又具有粒子性答案:D4解析:大量光子表現(xiàn)的規(guī)律呈現(xiàn)波動(dòng)性,故A錯(cuò);根據(jù)Eh知,B對(duì);暗條紋的地方是光子到達(dá)概率最小的地方,但不是不會(huì)到達(dá),而亮條紋的地方是光子到達(dá)概率最大的地方,故C錯(cuò)、D對(duì)答案:BD5解析:?jiǎn)蝹€(gè)光子表現(xiàn)出粒子性,所以單個(gè)光子的運(yùn)動(dòng)是沒有規(guī)律可循的,即當(dāng)一個(gè)光子通過單縫的時(shí)候,它可能落在任何地方,但從統(tǒng)計(jì)的角度看,任何光子都是落在中央亮條紋的概率大答案:CD6解析:頻率越大的光,粒子性越強(qiáng)
7、,頻率越低的光,波動(dòng)性越強(qiáng);單個(gè)光子的運(yùn)動(dòng)是不確定的,它的軌跡是無規(guī)則的,但大量光子就有統(tǒng)計(jì)規(guī)律了答案:ABC7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,通過狹縫的光子數(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正確單個(gè)光子通過狹縫后,路徑是隨機(jī)的,底片上也不會(huì)出現(xiàn)完整的衍射圖樣,B、C錯(cuò)aa答案:AD8解析:在真空中,各種色光的傳播速度都相等,為光速c,故A錯(cuò)由甲的干涉條紋間距比乙的大可得,甲光的波長大,頻率較小,因此甲光的波動(dòng)性顯著,乙光的粒子性顯著,故B對(duì)、C錯(cuò)由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知,頻率小的甲光照射金屬后,逸出的光電子的最大初動(dòng)能較小,故D錯(cuò)答案:B9答案:干涉衍射光電效應(yīng)康普頓效應(yīng)10解析:(1)設(shè)每秒達(dá)到感光膠片的光能量為E0,對(duì)于500 nm的光子能量為E,因此每秒到達(dá)感光膠片的光子數(shù)為n,解以上兩式得n1.26106個(gè)(2)光子是依次到達(dá)感光膠片的,相鄰兩光子到達(dá)感光膠片的時(shí)間間隔t8.0107 s,相鄰兩光子間的平均距離為xct2.4102 m.(3)根據(jù)(2)的結(jié)果可知,兩光子間距有240 m,而小燈泡到感光膠片之間的距離只有1.2 m,所以在熏黑的玻璃右側(cè)的暗箱里一般不可能有兩個(gè)光子同時(shí)運(yùn)動(dòng)這樣就排除了衍射條紋是由于光子相互作用產(chǎn)生的波動(dòng)行為的可能性,因
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