内容正文:
第三节 实物粒子的波粒二象性 作业
一、选择题(本题包括10小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分,共40分)
1.电子显微镜的最高分辨率高达0.2 nm,如果有人制造出质子显微镜,在加速到相同的速度情况下,质子显微镜的最高分辨率将( )
A.小于0.2 nm
B.大于0.2 nm
C.等于0.2 nm
D.以上说法均不正确
2.下列说法中正确的是( )
A.物质波属于机械波
B.只有像电子、质子、中子这样的微观粒子才具有波动性
C.德布罗意认为,任何一个运动着的物体,小到电子、质子,大到行星、太阳,都有一种波和它对应,这种波叫物质波
D.宏观物体运动时,看不到它的衍射或干涉现象,所以宏观物体运动时不具有波动性
3.关于物质波,以下说法正确的是( )
A.任何运动物体都具有波动性
B.湖面上形成的水波就是物质波
C.通常情况下,质子比电子的波长长
D.核外电子绕核运动时,并没有确定的轨道
4.关于物质波,下列认识错误的是( )
A.任何运动的物体(质点)都伴随一种波,这种波叫物质波
B. X射线的衍射实验,证实了物质波假设是正确的
C.电子的衍射实验,证实了物质波假设是正确的
D.宏观物体尽管可以看做物质波,但它们不具有干涉、衍射等现象
5.下列关于不确定关系说法正确的是( )
A.只对微观粒子适用
B.只对宏观粒子适用
C.对微观和宏观粒子都适用
D.对微观和宏观粒子都不适用
6.有中子衍射技术中,常用热中子研究晶体的结构,因为热中子的德布罗意波波长与晶体中原子间距比较接近。已知中子质量为1.67×10-27 kg,普朗克常量为6.63×10-34 J•s,则可以估算出德布罗意波波长为1.82×10-10 m的热中子动能的数量级为 ( )
A.10-17 J B.10-19 J
C.10-21 J D.10-24 J
7.由不确定性关系可以得出的结论是( )
A.如果动量的不确定范围越小,则与它对应坐标的不确定范围就越大
B.如果位置坐标的不确定范围越小,则动量的不确定范围就越大
C.动量和位置坐标的不确定范围之间的关系不是反比例函数
D.动量和位置坐标的不确定范围之间有唯一确定的关系
8.下述说法正确的是( )
A.宏观物体的动量和位置可准确测定
B.微观粒子的动量和位置可准确测定
C.微观粒子的动量和位置不可同时准确测定
D.宏观粒子的动量和位置不可同时准确测定
9.关于不确定性关系≥有以下几种理解,正确的是( )
A.微观粒子的动量不可确定
B.微观粒子的位置不可确定
C.微观粒子的动量和位置不可同时确定
D.不确定性关系不仅适用于电子和光子等微观粒子,也适于宏观物体
10.光通过单缝所发生的现象,用位置和动量的不确定性关系的观点加以解释,正确的是( )
A.单缝宽,光是沿直线传播,这是因为单缝宽,位置不确定量大,动量不确定量小,可以忽略
B.当能发生衍射现象时,动量不确定量就不能忽略
C.单缝越窄,中央亮纹越宽,是因为位置不确定量小,动量不确定量大的缘故
D.以上解释都是不对的
二、填空题(本题共2小题,每小题6分,共12分.请将正确的答案填到横线上)
11.电子经电势差为=200 V的电场加速,在的情况下,此电子的德布罗意波长为 .
12.一辆摩托车以20 m/s的速度向墙冲去,车身和人共重100 kg,则车撞墙时的不确定范围是 .
三、计算题(本题共4小题,共48分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
12.(11分)一质量为10 g的子弹从直径为0.5 cm的枪口射出,求子弹射出枪口时其横向速度的不确定量。
13.(11分)电子的质量为=9.1×10-31 kg,测定其速度的不确定量为2×10-6 m/s.求其位置的不确定量. =5.3×10-35 J·s
15.(13分)根据光子说光子的能量,我们还知道物体能量,频率=5×1014 Hz的光子具有的动量是多少?一电子的动量与该光子相同,该电子的运动速度是多少?该电子物质波的波长是多少?
16.(13分)质量为10 g ,速度为300 m/s在空中飞行的子弹,其德布罗意波波长是多少?为什么我们无法观察出其波动性?如果能够用特殊的方法观察子弹的波动性,我们是否能够看到子弹上下或左右颤动着前进,在空间中描绘出正弦曲线或其周期性曲线?为什么?
第