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第5節(jié)　粒子的波動(dòng)性和量子力學(xué)的建立
(分值：100分)
選擇題1～10題，每小題8分，共80分。
對(duì)點(diǎn)題組練
題組一　粒子的波動(dòng)性
1.(多選)關(guān)于物質(zhì)波，下列認(rèn)識(shí)正確的是(　　)
任何運(yùn)動(dòng)的物體都伴隨一種波，這種波叫物質(zhì)波
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
電子的衍射實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了物質(zhì)波假設(shè)是正確的
與宏觀物體相聯(lián)系的物質(zhì)波不具有干涉、衍射等現(xiàn)象
2.回旋加速器對(duì)粒子進(jìn)行加速，已知粒子最大速度v＝，其中B為加速器內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度，R為磁場(chǎng)半徑，m、q分別為粒子的質(zhì)量和電荷量。同一回旋加速器對(duì)電子和質(zhì)子加速到最大速度時(shí)，下列說(shuō)法正確的是 (　　)
電子和質(zhì)子的德布羅意波長(zhǎng)相同
質(zhì)子比電子的波動(dòng)性更明顯
電子和質(zhì)子的動(dòng)能相同
電子和質(zhì)子的德布羅意波頻率相同
3.1985年華裔物理學(xué)家朱棣文成功利用激光冷凍原子。一個(gè)頻率為ν的光子被一個(gè)相向運(yùn)動(dòng)的原子吸收，使得原子速率減為零，已知真空中光速為c，普朗克常量為h，根據(jù)上述條件可確定原子吸收光子前的(　　)
速度 動(dòng)能
物質(zhì)波的波長(zhǎng) 物質(zhì)波的頻率
題組二　物質(zhì)波的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.(多選)下列關(guān)于粒子的波粒二象性的說(shuō)法正確的是(　　)
人們利用慢中子衍射來(lái)研究晶體的結(jié)構(gòu)，說(shuō)明中子具有波動(dòng)性
電子束通過(guò)鋁箔后發(fā)生衍射，說(shuō)明電子具有粒子性
電子在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生干涉條紋，說(shuō)明電子具有波動(dòng)性
只有光子具有波粒二象性，微觀粒子不具有波粒二象性
5.(多選)關(guān)于物質(zhì)波，以下觀點(diǎn)正確的是(　　)
只要是運(yùn)動(dòng)著的物體，不論是宏觀物體還是微觀粒子，都有相應(yīng)的波與之對(duì)應(yīng)，這就是物質(zhì)波
只有運(yùn)動(dòng)著的微觀粒子才有物質(zhì)波，對(duì)于宏觀物體，不論其是否運(yùn)動(dòng)，都沒(méi)有相對(duì)應(yīng)的物質(zhì)波
由于宏觀物體的德布羅意波長(zhǎng)太小，所以無(wú)法觀察到它們的波動(dòng)性
電子束照射到金屬晶體上得到了電子束的衍射圖樣，從而證實(shí)了德布羅意的假設(shè)是正確的
6.(多選)關(guān)于物質(zhì)的波粒二象性，下列說(shuō)法中正確的是(　　)
不僅光子具有波粒二象性，一切運(yùn)動(dòng)的微粒都具有波粒二象性
運(yùn)動(dòng)的微觀粒子與光子一樣，當(dāng)它們通過(guò)一個(gè)小孔時(shí)，都沒(méi)有特定的運(yùn)動(dòng)軌道
波動(dòng)性和粒子性，在宏觀現(xiàn)象中是矛盾的、對(duì)立的，但在微觀高速運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象中是統(tǒng)一的
實(shí)物粒子的運(yùn)動(dòng)有特定的軌道，所以實(shí)物不具有波粒二象性
7.下列有關(guān)波粒二象性的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
光的頻率越高，光的粒子性越明顯，但仍具有波動(dòng)性
德國(guó)物理學(xué)家普朗克提出了量子假說(shuō)，成功地解釋了光電效應(yīng)規(guī)律
美國(guó)物理學(xué)家康普頓發(fā)現(xiàn)了康普頓效應(yīng)，證實(shí)了光的粒子性
動(dòng)量相同的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波的波長(zhǎng)相同
8.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)，它利用高壓對(duì)電子束加速，最后打在感光膠片上來(lái)觀察顯微圖像。以下說(shuō)法正確的是(　　)
加速電壓越高，電子的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，分辨本領(lǐng)越強(qiáng)
加速電壓越高，電子的波長(zhǎng)越短，衍射現(xiàn)象越明顯
如果加速電壓相同，則用質(zhì)子流工作的顯微鏡比用電子流工作的顯微鏡分辨本領(lǐng)強(qiáng)
如果加速電壓相同，則用質(zhì)子流工作的顯微鏡比用電子流工作的顯微鏡分辨本領(lǐng)弱
綜合提升練
9.現(xiàn)用電子顯微鏡觀測(cè)線度為d的某生物大分子的結(jié)構(gòu)。為滿足測(cè)量要求，將顯微鏡工作時(shí)電子的德布羅意波長(zhǎng)設(shè)定為，其中n>1。已知普朗克常量h、電子質(zhì)量m和電子電荷量e，電子的初速度不計(jì)，則顯微鏡工作時(shí)電子的加速電壓應(yīng)為(　　)
　 　 　
10.(多選)(2023·6月浙江選考，15)有一種新型光電效應(yīng)量子材料，其逸出功為W0。當(dāng)紫外光照射該材料時(shí)，只產(chǎn)生動(dòng)能和動(dòng)量單一的相干光電子束。用該電子束照射間距為d的雙縫，在與縫相距為L(zhǎng)的觀測(cè)屏上形成干涉條紋，測(cè)得條紋間距為Δx，已知電子質(zhì)量為m，普朗克常量為h，光速為c，則(　　)
電子的動(dòng)量pe＝
電子的動(dòng)能Ek＝
光子的能量E＝W0＋
光子的動(dòng)量p＝＋
11.(10分)已知某種紫光的波長(zhǎng)是440 nm。若將電子加速，使它的物質(zhì)波波長(zhǎng)是這種紫光波長(zhǎng)的(已知電子質(zhì)量m＝9.1×10－31 kg，電子電荷量e＝1.6×10－19 C，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s)
(1)(5分)求電子的動(dòng)量大小；
(2)(5分)試推導(dǎo)加速電壓U跟物質(zhì)波波長(zhǎng)λ的關(guān)系，并計(jì)算加速電壓的大小(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。
培優(yōu)加強(qiáng)練
12.(10分)(2023·江蘇卷，14)“夸父一號(hào)”太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星可以觀測(cè)太陽(yáng)輻射的硬X射線。硬X射線是波長(zhǎng)很短的光子，設(shè)波長(zhǎng)為λ。若太陽(yáng)均勻地向各個(gè)方向輻射硬X射線，衛(wèi)星探測(cè)儀鏡頭正對(duì)著太陽(yáng)，每秒接收到N個(gè)該種光子。已知探測(cè)儀鏡頭面積為S，衛(wèi)星離太陽(yáng)中心的距離為R，普朗克常量為h，光速為c，求：
(1)(5分)每個(gè)光子的動(dòng)量p和能量E；
(2)(5分)太陽(yáng)輻射硬X射線的總功率P。
第5節(jié)　粒子的波動(dòng)性和量子力學(xué)的建立
1.AC　[任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，小到電子、質(zhì)子，大到行星、太陽(yáng)，都有與其本身相聯(lián)系的波，這就是物質(zhì)波，故A正確；X射線的本質(zhì)是電磁波，X射線的衍射實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了X射線的波動(dòng)性，故B錯(cuò)誤；電子的衍射實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了物質(zhì)波假設(shè)是正確的，故C正確；物質(zhì)波具有干涉、衍射等現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。]
2.A　[根據(jù)題意可知被加速粒子的動(dòng)量p＝mv＝qBR，因?yàn)殡娮雍唾|(zhì)子的電荷量相同，所以動(dòng)量相同，根據(jù)德布羅意波長(zhǎng)公式λ＝，電子和質(zhì)子的德布羅意波長(zhǎng)相等，波動(dòng)性相同，A正確，B錯(cuò)誤；由動(dòng)能與動(dòng)量的關(guān)系式得，粒子的動(dòng)能Ek＝，因?yàn)殡娮淤|(zhì)量遠(yuǎn)小于質(zhì)子質(zhì)量，所以電子動(dòng)能遠(yuǎn)大于質(zhì)子動(dòng)能，C錯(cuò)誤；根據(jù)德布羅意波頻率公式ν＝，電子的德布羅意波頻率更高，D錯(cuò)誤。]
3.C　[光子碰撞前動(dòng)量p1＝h，光子被吸收過(guò)程，動(dòng)量守恒，由題意知原子碰前的動(dòng)量大小與光子動(dòng)量大小相等，即p2＝p1，又滿足p2＝，聯(lián)立可得原子吸收光子前的物質(zhì)波的波長(zhǎng)λ＝，C正確；由Ek＝及ε＝hν′可知，要求得原子吸收光子前的動(dòng)能E、物質(zhì)波的頻率ν′，還需知道原子的質(zhì)量m，B、D錯(cuò)誤；由Ek＝mv2可知無(wú)法求出原子吸收光子前的速度，A錯(cuò)誤。]
4.AC　[人們利用慢中子衍射來(lái)研究晶體的結(jié)構(gòu)，說(shuō)明中子可以發(fā)生衍射現(xiàn)象，說(shuō)明中子具有波動(dòng)性，A正確；衍射是波的屬性，電子束通過(guò)鋁箔后的衍射圖樣，說(shuō)明電子具有波動(dòng)性，B錯(cuò)誤；干涉是波的屬性，電子的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)干涉條紋，說(shuō)明電子具有波動(dòng)性，C正確；微觀粒子和光子都具有波粒二象性，D錯(cuò)誤。]
5.ACD　[只要是運(yùn)動(dòng)著的物體，不論是宏觀物體還是微觀粒子，都有相應(yīng)的波與之對(duì)應(yīng)，這就是物質(zhì)波，故A正確，B錯(cuò)誤；由于宏觀物體的德布羅意波長(zhǎng)太小，所以無(wú)法觀察到它們的波動(dòng)性，故C正確；電子束照射到金屬晶體上得到了電子束的衍射圖樣，從而證實(shí)了德布羅意的假設(shè)是正確的，故D正確。]
6.ABC　[德布羅意在愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)的基礎(chǔ)上提出了物質(zhì)波的概念，一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有波粒二象性，故A正確，D錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)的微觀粒子與光子一樣，當(dāng)它們通過(guò)一個(gè)小孔時(shí)，它們都是一種概率波，都沒(méi)有特定的運(yùn)動(dòng)軌道，B正確；在宏觀現(xiàn)象中波動(dòng)性與粒子性無(wú)法同時(shí)觀測(cè)到，故是矛盾的、對(duì)立的，但在微觀高速運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象中是統(tǒng)一的，故C正確。]
7.B　[光具有波粒二象性，光的頻率越高，光的粒子性越明顯，但仍具有波動(dòng)性，選項(xiàng)A正確；愛(ài)因斯坦提出了光子假說(shuō)，成功地解釋了光電效應(yīng)規(guī)律，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；美國(guó)物理學(xué)家康普頓發(fā)現(xiàn)了康普頓效應(yīng)，證實(shí)了光的粒子性，選項(xiàng)C正確；根據(jù)λ＝，可知?jiǎng)恿肯嗤馁|(zhì)子和電子，它們的德布羅意波的波長(zhǎng)相同，選項(xiàng)D正確。]
8.C　[設(shè)加速電壓為U，電子電荷量為e，質(zhì)量為m，則Ek＝mv2＝eU＝，又p＝，故eU＝，可得λ＝。對(duì)電子來(lái)說(shuō)，加速電壓越高，λ越短，衍射現(xiàn)象越不明顯，故A、B錯(cuò)誤；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(zhǎng)要短得多，衍射現(xiàn)象不明顯，分辨本領(lǐng)強(qiáng)，故C正確，D錯(cuò)誤。]
9.D　[物質(zhì)波的波長(zhǎng)λ＝，則＝，得v＝，由動(dòng)能定理可得eU＝mv2，解得U＝，故D正確。]
10.AD　[由雙縫干涉條紋間距Δx＝λ、電子動(dòng)量pe＝聯(lián)立解得pe＝，A正確；電子的動(dòng)能Ek＝mv2＝，解得Ek＝，B錯(cuò)誤；根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程，光子的能量E＝W0＋Ek，故E＝W0＋，C錯(cuò)誤；光子的動(dòng)量p＝＝＝，解得p＝＋，D正確。]
11.(1)1.5×10－23 kg·m/s　(2)見(jiàn)解析　8×102 V
解析　(1)由物質(zhì)波的波長(zhǎng)公式λ＝可得，電子的動(dòng)量大小為
p＝＝ kg·m/s≈1.5×10－23 kg·m/s。
(2)設(shè)加速電壓為U，由動(dòng)能定理得eU＝mv2
電子的動(dòng)量為p＝mv
又p＝
聯(lián)立可得加速電壓跟物質(zhì)波波長(zhǎng)的關(guān)系為U＝
代入數(shù)據(jù)解得加速電壓的大小為U≈8×102 V。
12.(1)　h　(2)
解析　(1)根據(jù)德布羅意波長(zhǎng)公式，可得每個(gè)光子的動(dòng)量為
p＝
每個(gè)光子的頻率為ν＝
每個(gè)光子的能量為E＝hν
故每個(gè)光子的能量為E＝h。
(2)衛(wèi)星離太陽(yáng)中心的距離為R，離太陽(yáng)中心距離為R的球面的表面積為S球＝4πR2
單位面積上的功率為P0＝
太陽(yáng)輻射硬X射線的總功率P＝S球P0
聯(lián)立解得P＝＝。第5節(jié)　粒子的波動(dòng)性和量子力學(xué)的建立
學(xué)習(xí)目標(biāo)　1.知道實(shí)物粒子和光子一樣具有波粒二象性。 2.理解物質(zhì)波的概念，并掌握λ＝的含義及應(yīng)用。
3.了解量子力學(xué)的建立過(guò)程和量子力學(xué)的應(yīng)用。
知識(shí)點(diǎn)一　粒子的波動(dòng)性　物質(zhì)波的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
如圖所示，是電子束穿過(guò)鋁箔后的衍射圖樣，此圖樣說(shuō)明了什么？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.粒子的波動(dòng)性
（1）德布羅意波：每一個(gè)　　　　　　的粒子都與一個(gè)對(duì)應(yīng)的波相聯(lián)系，這種與　　　　　　　　　相聯(lián)系的波后來(lái)被稱為德布羅意波，也叫作　　　　　　。
（2）物質(zhì)波的波長(zhǎng)：λ＝　　　　。
（3）物質(zhì)波的頻率：ν＝　　　　。
2.物質(zhì)波的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
（1）實(shí)驗(yàn)探究思路：　　　　、衍射是波特有的現(xiàn)象，如果實(shí)物粒子具有波動(dòng)性，則在一定條件下，也應(yīng)該發(fā)生　　　　或衍射現(xiàn)象。
（2）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：1927年戴維森和G.P.湯姆孫分別利用單晶和多晶晶體做了　　　　　　　　衍射的實(shí)驗(yàn)，得到了　　　　的衍射圖樣，證實(shí)了　　　　的波動(dòng)性。
（3）說(shuō)明：人們陸續(xù)證實(shí)了中子、質(zhì)子以及原子、分子的　　　　　　，對(duì)于這些粒子，德布羅意給出的ν＝和λ＝的關(guān)系同樣正確。
（4）電子、質(zhì)子、原子等粒子和光一樣，也具有　　　　　　　　。
【思考】
　德布羅意認(rèn)為任何運(yùn)動(dòng)著的物體均有波動(dòng)性，可是我們觀察運(yùn)動(dòng)著的汽車，為什么不能觀察到它的波動(dòng)性？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
例1 （多選）根據(jù)物質(zhì)波理論，以下說(shuō)法中正確的是（　　）
A.微觀粒子有波動(dòng)性，宏觀物體沒(méi)有波動(dòng)性
B.宏觀物體和微觀粒子都具有波動(dòng)性
C.宏觀物體的波動(dòng)性不易被人觀察到是因?yàn)樗牟ㄩL(zhǎng)太長(zhǎng)
D.速度相同的質(zhì)子和電子相比，電子的波動(dòng)性更為明顯
聽(tīng)課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
對(duì)物質(zhì)波的理解
（1）任何物體，小到電子、質(zhì)子，大到行星、太陽(yáng)都存在波動(dòng)性，這種波叫物質(zhì)波，其波長(zhǎng)λ＝。我們之所以觀察不到宏觀物體的波動(dòng)性，是因?yàn)楹暧^物體對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)太小。
（2）德布羅意假說(shuō)是光的波粒二象性的一種推廣，使之包括了所有的物質(zhì)粒子，即光子與實(shí)物粒子都具有粒子性，又都具有波動(dòng)性，與光子對(duì)應(yīng)的波是電磁波，與實(shí)物粒子對(duì)應(yīng)的波是德布羅意波。　　　　
例2 如果一個(gè)中子和一個(gè)質(zhì)量為10 g的子彈都以103 m/s的速度運(yùn)動(dòng)，則它們的德布羅意波的波長(zhǎng)分別是多大？（中子的質(zhì)量為1.67×10－27 kg，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
計(jì)算物質(zhì)波波長(zhǎng)的方法
（1）首先根據(jù)物體的速度計(jì)算其動(dòng)量。如果知道物體動(dòng)能，也可以直接用p＝計(jì)算其動(dòng)量。
（2）再根據(jù)λ＝計(jì)算德布羅意波長(zhǎng)。
（3）注意區(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＝，微觀粒子的動(dòng)能Ek＝mv2，動(dòng)量還可用p＝mv計(jì)算。　　　　
訓(xùn)練 一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，由靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后（加速電壓為U），該粒子的德布羅意波長(zhǎng)為（　　）
A. B.
C. D.
知識(shí)點(diǎn)二　量子力學(xué)的建立及應(yīng)用
1.早期量子論的建立
（1）普朗克黑體輻射理論，能量子ε＝　　　　。
（2）愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)理論，光子ε＝　　　　。
（3）康普頓散射理論：光子動(dòng)量p＝　　　　　。
（4）玻爾氫原子理論：氫原子發(fā)光hν＝　　　　。
（5）德布羅意物質(zhì)波假說(shuō)，頻率：ν＝　　　　，波長(zhǎng)λ＝　　　　。
2.現(xiàn)代量子論的建立
20世紀(jì)中期，在以玻恩、海森堡、薛定諤以及英國(guó)的狄拉克和奧地利的泡利為代表的眾多物理學(xué)家的共同努力下，描述　　　　　　　　　　　　的理論被逐步完善并最終完整地建立起來(lái)，它被稱為　　　　學(xué)。
3.量子力學(xué)的應(yīng)用
（1）量子力學(xué)推動(dòng)了核物理和粒子物理的發(fā)展。人們認(rèn)識(shí)了原子、原子核、基本粒子等各個(gè)微觀層次的物質(zhì)結(jié)構(gòu)。而粒子物理學(xué)的發(fā)展又促進(jìn)了天文學(xué)和宇宙學(xué)的研究。
（2）量子力學(xué)推動(dòng)了　　　　、　　　　　　和　　　　的發(fā)展。人們認(rèn)識(shí)了原子的結(jié)構(gòu)，以及原子、分子和電磁場(chǎng)相互作用的方式。在此基礎(chǔ)上，發(fā)展了各式各樣的對(duì)原子和電磁場(chǎng)進(jìn)行精確操控和測(cè)量的技術(shù)，如激光、核磁共振、原子鐘，等等。
（3）量子力學(xué)推動(dòng)了固體物理的發(fā)展。人們了解了固體中電子運(yùn)行的規(guī)律，并弄清了為什么固體有導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體之分。
例3 （多選）下列關(guān)于量子力學(xué)的發(fā)展史及應(yīng)用的說(shuō)法中，正確的是（　　）
A.量子力學(xué)完全否定了經(jīng)典力學(xué)
B.量子力學(xué)是在早期量子論的基礎(chǔ)上創(chuàng)立的
C.量子力學(xué)使人們深入認(rèn)識(shí)了微觀世界的組成、結(jié)構(gòu)和屬性
D.晶體管“芯片”等電子器件利用固體的微觀結(jié)構(gòu)對(duì)電路進(jìn)行操控，是量子力學(xué)在固體物理中的應(yīng)用
聽(tīng)課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
例4 （多選）（2023·海南卷，10）已知一個(gè)激光發(fā)射器功率為P，發(fā)射波長(zhǎng)為λ的光，光速為c，普朗克常量為h，則（　　）
A.光的頻率為
B.光子的能量為
C.光子的動(dòng)量為
D.在時(shí)間t內(nèi)激光器發(fā)射的光子數(shù)為
聽(tīng)課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
1.（粒子的波動(dòng)性）下列說(shuō)法中正確的是（　　）
A.物質(zhì)波屬于機(jī)械波
B.只有像電子、質(zhì)子、中子這樣的微觀粒子才具有波動(dòng)性
C.德布羅意認(rèn)為，任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，小到電子、質(zhì)子，大到行星、太陽(yáng)，都具有一種波和它對(duì)應(yīng)，這種波叫作物質(zhì)波
D.宏觀物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，看不到它的衍射或干涉現(xiàn)象，所以宏觀物體運(yùn)動(dòng)時(shí)不具有波動(dòng)性
2.（物質(zhì)波波長(zhǎng)的比較）關(guān)于物質(zhì)波，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A.速度相等的電子和質(zhì)子，電子的物質(zhì)波的波長(zhǎng)長(zhǎng)
B.動(dòng)能相等的電子和質(zhì)子，電子的物質(zhì)波的波長(zhǎng)短
C.動(dòng)量相等的電子和中子，中子的物質(zhì)波的波長(zhǎng)短
D.甲電子速度是乙電子的3倍，甲電子的物質(zhì)波的波長(zhǎng)也是乙電子的3倍
3.（物質(zhì)波的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）（多選）電子衍射和雙縫干涉實(shí)驗(yàn)是證明德布羅意物質(zhì)波理論的重要實(shí)驗(yàn)，電子束通過(guò)鋁箔后的衍射圖樣如圖甲所示，不同數(shù)目的電子通過(guò)雙縫后的干涉圖樣分別如圖乙、圖丙和圖丁所示。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A.亮條紋是電子到達(dá)概率大的地方
B.這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都說(shuō)明電子是粒子
C.這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明光子具有波動(dòng)性
D.這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明實(shí)物粒子具有波動(dòng)性
第5節(jié)　粒子的波動(dòng)性和量子力學(xué)的建立
知識(shí)點(diǎn)一
導(dǎo)學(xué)　提示　說(shuō)明實(shí)物粒子具有波動(dòng)性。
知識(shí)梳理
1.(1)運(yùn)動(dòng)　實(shí)物粒子　物質(zhì)波　(2)　(3)　2.(1)干涉　干涉　(2)電子束　電子　電子　(3)波動(dòng)性　(4)波粒二象性
[思考] 提示　一切運(yùn)動(dòng)著的物體都存在波動(dòng)性，只是因?yàn)楹暧^物體質(zhì)量大，動(dòng)量大，波長(zhǎng)短，所以難以觀測(cè)。
例1 BD　[一切運(yùn)動(dòng)的物體都有一種物質(zhì)波與它對(duì)應(yīng)，所以宏觀物體和微觀粒子都具有波動(dòng)性，A錯(cuò)誤，B正確；宏觀物體的物質(zhì)波波長(zhǎng)很短，不易觀察到它的波動(dòng)性，C錯(cuò)誤，由λ＝，p＝mv可知，速度相同的質(zhì)子與電子相比，電子質(zhì)量小，動(dòng)量小，故其物質(zhì)波波長(zhǎng)更長(zhǎng)，所以電子的波動(dòng)性更明顯，D正確。]
例2 3.97×0－10 m　6.63×0－35 m
解析　中子的動(dòng)量為p1＝m1v
子彈的動(dòng)量為p2＝m2v
根據(jù)λ＝知中子和子彈的德布羅意波長(zhǎng)分別為λ1＝，λ2＝
聯(lián)立解得λ1＝＝3.97×0－10 m
λ2＝＝6.63×0－35 m。
訓(xùn)練 C　[加速后粒子的速度設(shè)為v，根據(jù)動(dòng)能定理可得qU＝mv2，所以v＝，由德布羅意波的波長(zhǎng)公式可得λ＝＝＝，故C正確。]
知識(shí)點(diǎn)二
1.(1)hν　(2)hν　(3)　(4)En－Em　(5)　
2.微觀世界行為　量子力　3.(2)原子　分子物理　光學(xué)
例3 BCD　[量子力學(xué)沒(méi)有否定經(jīng)典力學(xué)理論，故A錯(cuò)誤；在普朗克、玻爾等人所建立的量子論的基礎(chǔ)上，玻恩等眾多科學(xué)家逐步完善并建立了量子力學(xué)，故B正確；量子力學(xué)使人們深入認(rèn)識(shí)了微觀世界的組成、結(jié)構(gòu)和屬性，故C正確；晶體管“芯片”等電子器件利用固體的微觀結(jié)構(gòu)對(duì)電路進(jìn)行操控，是量子力學(xué)在固體物理中的應(yīng)用，故D正確。]
例4 AC　[由波的知識(shí)可知λ＝cT＝，則光的頻率為ν＝，A正確；由光子說(shuō)可知，光子能量E＝hν＝h，光子動(dòng)量p＝，B錯(cuò)誤，C正確；時(shí)間t內(nèi)激光器發(fā)射的光子的總能量為Pt，即n·h＝Pt，則n＝，D錯(cuò)誤。]
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
1.C　[物質(zhì)波是一切運(yùn)動(dòng)著的物體所具有的波，與機(jī)械波性質(zhì)不同，A錯(cuò)誤；宏觀物體也具有波動(dòng)性，只是干涉、衍射現(xiàn)象不明顯，B、D錯(cuò)誤；德布羅意認(rèn)為，實(shí)物粒子具有波動(dòng)性，任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體都有一種波與它對(duì)應(yīng)，這種波叫作物質(zhì)波，C正確。]
2.A　[速度相等的電子和質(zhì)子相比，電子的質(zhì)量小，電子的動(dòng)量小，根據(jù)物質(zhì)波的波長(zhǎng)公式λ＝可知，電子的物質(zhì)波的波長(zhǎng)長(zhǎng)，故A正確；由動(dòng)能與動(dòng)量的關(guān)系式p＝及物質(zhì)波的波長(zhǎng)公式λ＝，則λ＝，動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子相比，質(zhì)子的質(zhì)量大，所以質(zhì)子的物質(zhì)波波長(zhǎng)短，故B錯(cuò)誤；根據(jù)物質(zhì)波的波長(zhǎng)公式λ＝可知，動(dòng)量相等的電子和中子的物質(zhì)波的波長(zhǎng)相等，故C錯(cuò)誤；甲電子的速度是乙電子的3倍，甲電子的動(dòng)量也是乙電子的3倍，由λ＝可知，甲電子的物質(zhì)波的波長(zhǎng)應(yīng)是乙電子的，故D錯(cuò)誤。]
3.AD　[物質(zhì)波，又稱德布羅意波，是概率波，指空間中某點(diǎn)某時(shí)刻可能出現(xiàn)的概率，其中概率的大小受波動(dòng)規(guī)律的支配，亮條紋是電子到達(dá)概率大的地方，故A正確；電子是實(shí)物粒子，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)是以電子是實(shí)物粒子為依據(jù)的，衍射與干涉是波特有的現(xiàn)象，所以電子束的衍射圖樣證實(shí)了德布羅意物質(zhì)波的假設(shè)是正確的，說(shuō)明實(shí)物粒子具有波動(dòng)性，故B錯(cuò)誤，D正確；由題干可知，圖像為電子衍射和雙縫干涉圖樣，不能說(shuō)明光子具有波動(dòng)性，故C錯(cuò)誤。](共47張PPT)
第5節(jié)　粒子的波動(dòng)性和量子力學(xué)的建立
第四章　原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性
學(xué)習(xí)目標(biāo)
目 錄
CONTENTS
知識(shí)點(diǎn)
01
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
02
課后鞏固訓(xùn)練
03
知識(shí)點(diǎn)
1
知識(shí)點(diǎn)二　量子力學(xué)的建立及應(yīng)用
知識(shí)點(diǎn)一　粒子的波動(dòng)性　物質(zhì)波的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
知識(shí)點(diǎn)一　粒子的波動(dòng)性　物質(zhì)波的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
如圖所示，是電子束穿過(guò)鋁箔后的衍射圖樣，此圖樣說(shuō)明了什么？
提示　說(shuō)明實(shí)物粒子具有波動(dòng)性。
1.粒子的波動(dòng)性
運(yùn)動(dòng)
(1)德布羅意波：每一個(gè)______的粒子都與一個(gè)對(duì)應(yīng)的波相聯(lián)系，這種與____________相聯(lián)系的波后來(lái)被稱為德布羅意波，也叫作_________。
(2)物質(zhì)波的波長(zhǎng)：λ＝___。
(3)物質(zhì)波的頻率：ν＝___。
實(shí)物粒子
物質(zhì)波　
2.物質(zhì)波的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
干涉
(1)實(shí)驗(yàn)探究思路：______、衍射是波特有的現(xiàn)象，如果實(shí)物粒子具有波動(dòng)性，則在一定條件下，也應(yīng)該發(fā)生______或衍射現(xiàn)象。
(2)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：1927年戴維森和G.P.湯姆孫分別利用單晶和多晶晶體做了_________衍射的實(shí)驗(yàn)，得到了______的衍射圖樣，證實(shí)了______的波動(dòng)性。
(4)電子、質(zhì)子、原子等粒子和光一樣，也具有_______________。
干涉
電子束
電子
電子
波動(dòng)性
波粒二象性
【思考】
德布羅意認(rèn)為任何運(yùn)動(dòng)著的物體均有波動(dòng)性，可是我們觀察運(yùn)動(dòng)著的汽車，為什么不能觀察到它的波動(dòng)性？
提示　一切運(yùn)動(dòng)著的物體都存在波動(dòng)性，只是因?yàn)楹暧^物體質(zhì)量大，動(dòng)量大，波長(zhǎng)短，所以難以觀測(cè)。
BD
例1 (多選)根據(jù)物質(zhì)波理論，以下說(shuō)法中正確的是(　　)
A.微觀粒子有波動(dòng)性，宏觀物體沒(méi)有波動(dòng)性
B.宏觀物體和微觀粒子都具有波動(dòng)性
C.宏觀物體的波動(dòng)性不易被人觀察到是因?yàn)樗牟ㄩL(zhǎng)太長(zhǎng)
D.速度相同的質(zhì)子和電子相比，電子的波動(dòng)性更為明顯
對(duì)物質(zhì)波的理解
例2 如果一個(gè)中子和一個(gè)質(zhì)量為10 g的子彈都以103 m/s的速度運(yùn)動(dòng)，則它們的德布羅意波的波長(zhǎng)分別是多大？(中子的質(zhì)量為1.67×10－27 kg，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s)
答案　3.97×0－10 m　6.63×0－35 m
解析　中子的動(dòng)量為p1＝m1v
子彈的動(dòng)量為p2＝m2v
計(jì)算物質(zhì)波波長(zhǎng)的方法
C
訓(xùn)練 一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，由靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后(加速電壓為U)，該粒子的德布羅意波長(zhǎng)為(　　)
知識(shí)點(diǎn)二　量子力學(xué)的建立及應(yīng)用
1.早期量子論的建立
(1)普朗克黑體輻射理論，能量子ε＝______。
(2)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)理論，光子ε＝______。
(3)康普頓散射理論：光子動(dòng)量p＝________。
(4)玻爾氫原子理論：氫原子發(fā)光hν＝_________。
(5)德布羅意物質(zhì)波假說(shuō)，頻率：ν＝_______，波長(zhǎng)λ＝ _______ 。
hν
hν
En－Em　
2.現(xiàn)代量子論的建立
微觀世界行為
20世紀(jì)中期，在以玻恩、海森堡、薛定諤以及英國(guó)的狄拉克和奧地利的泡利為代表的眾多物理學(xué)家的共同努力下，描述__________________的理論被逐步完善并最終完整地建立起來(lái)，它被稱為_(kāi)________學(xué)。
量子力
3.量子力學(xué)的應(yīng)用
原子
(1)量子力學(xué)推動(dòng)了核物理和粒子物理的發(fā)展。人們認(rèn)識(shí)了原子、原子核、基本粒子等各個(gè)微觀層次的物質(zhì)結(jié)構(gòu)。而粒子物理學(xué)的發(fā)展又促進(jìn)了天文學(xué)和宇宙學(xué)的研究。
(2)量子力學(xué)推動(dòng)了______、____________和______的發(fā)展。人們認(rèn)識(shí)了原子的結(jié)構(gòu)，以及原子、分子和電磁場(chǎng)相互作用的方式。在此基礎(chǔ)上，發(fā)展了各式各樣的對(duì)原子和電磁場(chǎng)進(jìn)行精確操控和測(cè)量的技術(shù)，如激光、核磁共振、原子鐘，等等。
(3)量子力學(xué)推動(dòng)了固體物理的發(fā)展。人們了解了固體中電子運(yùn)行的規(guī)律，并弄清了為什么固體有導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體之分。
分子物理
光學(xué)
例3 (多選)下列關(guān)于量子力學(xué)的發(fā)展史及應(yīng)用的說(shuō)法中，正確的是(　 　)
A.量子力學(xué)完全否定了經(jīng)典力學(xué)
B.量子力學(xué)是在早期量子論的基礎(chǔ)上創(chuàng)立的
C.量子力學(xué)使人們深入認(rèn)識(shí)了微觀世界的組成、結(jié)構(gòu)和屬性
D.晶體管“芯片”等電子器件利用固體的微觀結(jié)構(gòu)對(duì)電路進(jìn)行操控，是量子力學(xué)在固體物理中的應(yīng)用
BCD
解析　量子力學(xué)沒(méi)有否定經(jīng)典力學(xué)理論，故A錯(cuò)誤；在普朗克、玻爾等人所建立的量子論的基礎(chǔ)上，玻恩等眾多科學(xué)家逐步完善并建立了量子力學(xué)，故B正確；量子力學(xué)使人們深入認(rèn)識(shí)了微觀世界的組成、結(jié)構(gòu)和屬性，故C正確；晶體管“芯片”等電子器件利用固體的微觀結(jié)構(gòu)對(duì)電路進(jìn)行操控，是量子力學(xué)在固體物理中的應(yīng)用，故D正確。
例4 (多選)(2023·海南卷，10)已知一個(gè)激光發(fā)射器功率為P，發(fā)射波長(zhǎng)為λ的光，光速為c，普朗克常量為h，則(　　)
AC
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
2
C
1.(粒子的波動(dòng)性)下列說(shuō)法中正確的是(　　)
A.物質(zhì)波屬于機(jī)械波
B.只有像電子、質(zhì)子、中子這樣的微觀粒子才具有波動(dòng)性
C.德布羅意認(rèn)為，任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，小到電子、質(zhì)子，大到行星、太陽(yáng)，都具有一種波和它對(duì)應(yīng)，這種波叫作物質(zhì)波
D.宏觀物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，看不到它的衍射或干涉現(xiàn)象，所以宏觀物體運(yùn)動(dòng)時(shí)不具有波動(dòng)性
解析　物質(zhì)波是一切運(yùn)動(dòng)著的物體所具有的波，與機(jī)械波性質(zhì)不同，A錯(cuò)誤；宏觀物體也具有波動(dòng)性，只是干涉、衍射現(xiàn)象不明顯，B、D錯(cuò)誤；德布羅意認(rèn)為，實(shí)物粒子具有波動(dòng)性，任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體都有一種波與它對(duì)應(yīng)，這種波叫作物質(zhì)波，C正確。
A
2.(物質(zhì)波波長(zhǎng)的比較)關(guān)于物質(zhì)波，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.速度相等的電子和質(zhì)子，電子的物質(zhì)波的波長(zhǎng)長(zhǎng)
B.動(dòng)能相等的電子和質(zhì)子，電子的物質(zhì)波的波長(zhǎng)短
C.動(dòng)量相等的電子和中子，中子的物質(zhì)波的波長(zhǎng)短
D.甲電子速度是乙電子的3倍，甲電子的物質(zhì)波的波長(zhǎng)也是乙電子的3倍
AD
3.(物質(zhì)波的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證)(多選)電子衍射和雙縫干涉實(shí)驗(yàn)是證明德布羅意物質(zhì)波理論的重要實(shí)驗(yàn)，電子束通過(guò)鋁箔后的衍射圖樣如圖甲所示，不同數(shù)目的電子通過(guò)雙縫后的干涉圖樣分別如圖乙、圖丙和圖丁所示。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.亮條紋是電子到達(dá)概率大的地方
B.這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都說(shuō)明電子是粒子
C.這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明光子具有波動(dòng)性
D.這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明實(shí)物粒子具有波動(dòng)性
解析　物質(zhì)波，又稱德布羅意波，是概率波，指空間中某點(diǎn)某時(shí)刻可能出現(xiàn)的概率，其中概率的大小受波動(dòng)規(guī)律的支配，亮條紋是電子到達(dá)概率大的地方，故A正確；電子是實(shí)物粒子，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)是以電子是實(shí)物粒子為依據(jù)的，衍射與干涉是波特有的現(xiàn)象，所以電子束的衍射圖樣證實(shí)了德布羅意物質(zhì)波的假設(shè)是正確的，說(shuō)明實(shí)物粒子具有波動(dòng)性，故B錯(cuò)誤，D正確；由題干可知，圖像為電子衍射和雙縫干涉圖樣，不能說(shuō)明光子具有波動(dòng)性，故C錯(cuò)誤。
課后鞏固訓(xùn)練
3
AC
A.任何運(yùn)動(dòng)的物體都伴隨一種波，這種波叫物質(zhì)波
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.電子的衍射實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了物質(zhì)波假設(shè)是正確的
D.與宏觀物體相聯(lián)系的物質(zhì)波不具有干涉、衍射等現(xiàn)象
對(duì)點(diǎn)題組練
題組一　粒子的波動(dòng)性
1.(多選)關(guān)于物質(zhì)波，下列認(rèn)識(shí)正確的是(　　)
解析　任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，小到電子、質(zhì)子，大到行星、太陽(yáng)，都有與其本身相聯(lián)系的波，這就是物質(zhì)波，故A正確；X射線的本質(zhì)是電磁波，X射線的衍射實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了X射線的波動(dòng)性，故B錯(cuò)誤；電子的衍射實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了物質(zhì)波假設(shè)是正確的，故C正確；物質(zhì)波具有干涉、衍射等現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。
A
C
3.1985年華裔物理學(xué)家朱棣文成功利用激光冷凍原子。一個(gè)頻率為ν的光子被一個(gè)相向運(yùn)動(dòng)的原子吸收，使得原子速率減為零，已知真空中光速為c，普朗克常量為h，根據(jù)上述條件可確定原子吸收光子前的(　　)
A.速度 B.動(dòng)能 C.物質(zhì)波的波長(zhǎng) D.物質(zhì)波的頻率
AC
題組二　物質(zhì)波的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.(多選)下列關(guān)于粒子的波粒二象性的說(shuō)法正確的是(　　)
A.人們利用慢中子衍射來(lái)研究晶體的結(jié)構(gòu)，說(shuō)明中子具有波動(dòng)性
B.電子束通過(guò)鋁箔后發(fā)生衍射，說(shuō)明電子具有粒子性
C.電子在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生干涉條紋，說(shuō)明電子具有波動(dòng)性
D.只有光子具有波粒二象性，微觀粒子不具有波粒二象性
解析　人們利用慢中子衍射來(lái)研究晶體的結(jié)構(gòu)，說(shuō)明中子可以發(fā)生衍射現(xiàn)象，說(shuō)明中子具有波動(dòng)性，A正確；衍射是波的屬性，電子束通過(guò)鋁箔后的衍射圖樣，說(shuō)明電子具有波動(dòng)性，B錯(cuò)誤；干涉是波的屬性，電子的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)干涉條紋，說(shuō)明電子具有波動(dòng)性，C正確；微觀粒子和光子都具有波粒二象性，D錯(cuò)誤。
ACD
5.(多選)關(guān)于物質(zhì)波，以下觀點(diǎn)正確的是(　 　)
A.只要是運(yùn)動(dòng)著的物體，不論是宏觀物體還是微觀粒子，都有相應(yīng)的波與之對(duì)應(yīng)，這就是物質(zhì)波
B.只有運(yùn)動(dòng)著的微觀粒子才有物質(zhì)波，對(duì)于宏觀物體，不論其是否運(yùn)動(dòng)，都沒(méi)有相對(duì)應(yīng)的物質(zhì)波
C.由于宏觀物體的德布羅意波長(zhǎng)太小，所以無(wú)法觀察到它們的波動(dòng)性
D.電子束照射到金屬晶體上得到了電子束的衍射圖樣，從而證實(shí)了德布羅意的假設(shè)是正確的
解析　只要是運(yùn)動(dòng)著的物體，不論是宏觀物體還是微觀粒子，都有相應(yīng)的波與之對(duì)應(yīng)，這就是物質(zhì)波，故A正確，B錯(cuò)誤；由于宏觀物體的德布羅意波長(zhǎng)太小，所以無(wú)法觀察到它們的波動(dòng)性，故C正確；電子束照射到金屬晶體上得到了電子束的衍射圖樣，從而證實(shí)了德布羅意的假設(shè)是正確的，故D正確。
ABC
6.(多選)關(guān)于物質(zhì)的波粒二象性，下列說(shuō)法中正確的是(　 　)
A.不僅光子具有波粒二象性，一切運(yùn)動(dòng)的微粒都具有波粒二象性
B.運(yùn)動(dòng)的微觀粒子與光子一樣，當(dāng)它們通過(guò)一個(gè)小孔時(shí)，都沒(méi)有特定的運(yùn)動(dòng)軌道
C.波動(dòng)性和粒子性，在宏觀現(xiàn)象中是矛盾的、對(duì)立的，但在微觀高速運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象中是統(tǒng)一的
D.實(shí)物粒子的運(yùn)動(dòng)有特定的軌道，所以實(shí)物不具有波粒二象性
解析　德布羅意在愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)的基礎(chǔ)上提出了物質(zhì)波的概念，一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有波粒二象性，故A正確，D錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)的微觀粒子與光子一樣，當(dāng)它們通過(guò)一個(gè)小孔時(shí)，它們都是一種概率波，都沒(méi)有特定的運(yùn)動(dòng)軌道，B正確；在宏觀現(xiàn)象中波動(dòng)性與粒子性無(wú)法同時(shí)觀測(cè)到，故是矛盾的、對(duì)立的，但在微觀高速運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象中是統(tǒng)一的，故C正確。
B
7.下列有關(guān)波粒二象性的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A.光的頻率越高，光的粒子性越明顯，但仍具有波動(dòng)性
B.德國(guó)物理學(xué)家普朗克提出了量子假說(shuō)，成功地解釋了光電效應(yīng)規(guī)律
C.美國(guó)物理學(xué)家康普頓發(fā)現(xiàn)了康普頓效應(yīng)，證實(shí)了光的粒子性
D.動(dòng)量相同的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波的波長(zhǎng)相同
C
8.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)，它利用高壓對(duì)電子束加速，最后打在感光膠片上來(lái)觀察顯微圖像。以下說(shuō)法正確的是(　　)
A.加速電壓越高，電子的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，分辨本領(lǐng)越強(qiáng)
B.加速電壓越高，電子的波長(zhǎng)越短，衍射現(xiàn)象越明顯
C.如果加速電壓相同，則用質(zhì)子流工作的顯微鏡比用電子流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)子流工作的顯微鏡比用電子流工作的顯微鏡分辨本領(lǐng)弱
D
綜合提升練
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10.(多選)(2023·6月浙江選考，15)有一種新型光電效應(yīng)量子材料，其逸出功為W0。當(dāng)紫外光照射該材料時(shí)，只產(chǎn)生動(dòng)能和動(dòng)量單一的相干光電子束。用該電子束照射間距為d的雙縫，在與縫相距為L(zhǎng)的觀測(cè)屏上形成干涉條紋，測(cè)得條紋間距為Δx，已知電子質(zhì)量為m，普朗克常量為h，光速為c，則(　　)
電子的動(dòng)量為p＝mv
培優(yōu)加強(qiáng)練
12.(2023·江蘇卷，14)“夸父一號(hào)”太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星可以觀測(cè)太陽(yáng)輻射的硬X射線。硬X射線是波長(zhǎng)很短的光子，設(shè)波長(zhǎng)為λ。若太陽(yáng)均勻地向各個(gè)方向輻射硬X射線，衛(wèi)星探測(cè)儀鏡頭正對(duì)著太陽(yáng)，每秒接收到N個(gè)該種光子。已知探測(cè)儀鏡頭面積為S，衛(wèi)星離太陽(yáng)中心的距離為R，普朗克常量為h，光速為c，求：
(1)每個(gè)光子的動(dòng)量p和能量E；
(2)太陽(yáng)輻射硬X射線的總功率P。
每個(gè)光子的能量為E＝hν
(2)衛(wèi)星離太陽(yáng)中心的距離為R，離太陽(yáng)中心距離為R的球面的表面積為S球＝4πR2
太陽(yáng)輻射硬X射線的總功率P＝S球P0

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