2017-2018學(xué)年同步備課套餐之物理粵教版選修3-5講義：模塊要點(diǎn)回眸 第10點(diǎn)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第10點(diǎn)分析求解物質(zhì)波問題的四點(diǎn)技巧分析求解物質(zhì)波問題時(shí)，必須注意以下四點(diǎn)技巧：(1)根據(jù)已知條件,寫出宏觀物體或微觀粒子動(dòng)量的表達(dá)式p＝mv。(2)根據(jù)德布羅意波長公式λ＝eq\f（h,p)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(dòng)量的不同表達(dá)式，如光子的能量ε＝hν，動(dòng)量p＝eq\f(h,λ）；微觀粒子的動(dòng)能:Ek＝eq\f（1，2）mv2,動(dòng)量p＝mv。(4）物質(zhì)波的波長很短，運(yùn)動(dòng)速度為4.0×107m/s的電子的波長為1。8×10－11m，一顆質(zhì)量為10g的子彈以200m/s的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)的波長為3。3×10－34m，因此這些物質(zhì)波的波動(dòng)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(diǎn)例題影響顯微鏡分辨本領(lǐng)的一個(gè)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高的分辨本領(lǐng)，它是用高壓對電子束加速，最后打在感光膠片上來觀察顯微圖象．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(qiáng)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(qiáng)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(dǎo)設(shè)加速電壓為U，電子電荷量為e，質(zhì)量為m，則有Ek＝eq\f(1,2）mv2＝eU＝eq\f(p2，2m）,又p＝eq\f(h，λ），故eU＝eq\f(h2，2mλ2），可得λ＝eq\r（\f（h2，2emU)）.對電子來說,加速電壓越高，λ越小，衍射現(xiàn)象越不明顯，故A、B都錯(cuò)．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(qiáng)，故C對，D錯(cuò)．答案C方法點(diǎn)評利用動(dòng)能Ek＝eq\f（1,2）mv2＝qU，動(dòng)量p＝mv及德布羅意波長λ＝eq\f(h,p)三個(gè)表達(dá)式把波長λ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(shí)物粒子不具有波動(dòng)性C．光的波動(dòng)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(dòng)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(dòng)規(guī)律來確定，故A、D正確，B錯(cuò)誤;光的波動(dòng)性是光的屬性，不是光子間相互作用引起的,C錯(cuò)誤．2．如圖1所示，一個(gè)粒子源產(chǎn)生某種粒子，在其正下方安裝只有兩條狹縫的擋板，粒子穿過狹縫打在下方的熒光屏上使熒光屏發(fā)光,那么在熒光屏上將看到（)圖1A．只有兩條亮紋B．有多條明暗相間的條紋C．沒有亮紋D．只有一條亮紋答案B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，對大量粒子運(yùn)動(dòng)到達(dá)屏上的某點(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，所以B正確．3．中子的質(zhì)量m＝1。67×10－27kg，如果它以v＝1。0×103m/s的速度運(yùn)動(dòng)，那么它的德布羅意波長為________，這個(gè)波長與電磁波中________的波長相當(dāng)．（普朗克常量h＝6.63×10－34J·s）答案3.97×10－10mX射線解析由德布羅意波長公式可得λ＝eq\f(h，mv）＝eq\f（6.63×10－34,1.67×10－27×1.0×103)m≈3.97×10－10m，此波長與X射線的波長相當(dāng)．

攀上山峰，見