實(shí)物是粒子還是波 1．根據(jù)物質(zhì)波理論，以下說法正確的是（　?。?。 A．微觀粒子有波動性，宏觀物體沒有波動性 B．宏觀物體和微觀粒子都具有波動性 C．宏觀物體的波動性不易被觀察到，是因?yàn)樗牟ㄩL太短 D．物質(zhì)波是一種概率波 2．在中子衍射技術(shù)中，常用熱中子研究晶體的結(jié)構(gòu)，因?yàn)闊嶂凶拥牡虏剂_意波波長與晶體中原子間距很相近。已知中子質(zhì)量m＝1.67×10－27 kg，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，可以估算德布羅意波波長λ＝1.82×10－10 m的熱中子動能的數(shù)量級為（　?。?。 A．10－17 J　　　　　　　　　B．10－19 J C．10－21 J D．10－24 J 3．下列有關(guān)光的波粒二象性的說法中，正確的是（　?。? A．有的光是波，有的光是粒子 B．光子與電子是同樣的一種粒子 C．光的波長越長，其波動性越顯著；波長越短，其粒子性越顯著 D．大量光子的行為往往顯示出粒子性 4．利用金屬晶格（大小約10－10m）作為障礙物觀察電子的衍射圖樣，方法是讓電子通過電場加速后，讓電子束照射到金屬晶格上，從而得到電子的衍射圖樣。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，初速度為0，加速電壓為U，普朗克常量為h，則下列說法中正確的是（　?。?。 A．該實(shí)驗(yàn)說明了電子具有波動性 B．實(shí)驗(yàn)中電子束的德布羅意波長為 C．加速電壓U越大，電子的衍射現(xiàn)象越明顯 D．若用相同動能的質(zhì)子替代電子，衍射現(xiàn)象將更加明顯 5． 2003年全世界物理學(xué)家評選出“十大最美物理實(shí)驗(yàn)”，排名第一的為1961年物理學(xué)家利用“托馬斯·楊雙縫干涉實(shí)驗(yàn)”裝置進(jìn)行電子干涉的實(shí)驗(yàn)。從輻射源射出的電子束經(jīng)兩個(gè)靠近的狹縫后在顯微鏡的熒光屏上出現(xiàn)干涉條紋，該實(shí)驗(yàn)說明（　?。?。 A．光具有波動性　　　　　 B．光具有波粒二象性 C．微觀粒子也具有波動性 D．微觀粒子也是一種電磁波 6．關(guān)于物質(zhì)波，下列認(rèn)識錯(cuò)誤的是（　?。?。 A．任何運(yùn)動的物體（質(zhì)點(diǎn)）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．宏觀物體盡管可以看做物質(zhì)波，但它們不具有干涉、衍射等現(xiàn)象 7．一個(gè)電子（初動能視為零）經(jīng)200 V電壓加速，已知電子的質(zhì)量為9.1×10－31kg，計(jì)算這個(gè)運(yùn)動著的電子的波長，當(dāng)它在原子中或原子附近運(yùn)動時(shí)，能否產(chǎn)生衍射現(xiàn)象？ 8．試比較電子和質(zhì)量為10 g的子彈位置的不確定量范圍。（設(shè)它們的速率為200 m/s，動量的不確定范圍為0.01%）  參考答案 1．答案：BCD 解析：根據(jù)物質(zhì)波理論，宏觀物體和微觀粒子都具有波動性，只是宏觀物體的物質(zhì)波波長太短，不易觀察到它的波動性，物質(zhì)波也是一種概率波，故正確選項(xiàng)是B、C、D。 2．答案：C 解析：據(jù)，，即有，代入數(shù)據(jù)可得動能數(shù)量級為10－21 J，故C正確。 3．答案：C 解析：一切光都具有波粒二象性，光的有些行為（如干涉、衍射）表現(xiàn)出波動性，有些行為（如光電效應(yīng)）表現(xiàn)出粒子性，所以不能說有的光是波，有的光是粒子。雖然光子與電子都是微觀粒子，都具有波粒二象性，但電子是實(shí)物粒子，有靜止質(zhì)量，光子不是實(shí)物粒子，沒有靜止質(zhì)量，電子是以實(shí)物形式存在的物質(zhì)，光子是以場形式存在的物質(zhì)，所以，不能說光子與電子是同樣的一種粒子。光的波粒二象性的理論和實(shí)驗(yàn)表明，大量光子的行為表現(xiàn)出波動性，個(gè)別光子的行為表現(xiàn)出粒子性。光的波長越長，衍射性越好，即波動性越顯著，光的波長越短，其光子能量越大，個(gè)別或少數(shù)光子的作用就足以引起光接收裝置的反應(yīng)，所以其粒子性就很顯著。故選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤。 4．答案：AB 解析：得到電子的衍射圖樣，說明電子具有波動性，A正確；由德布羅意波長公式， 而動量， 兩式聯(lián)立得，B正確； 從公式可知，加速電壓越大，電子的波長越小，衍射現(xiàn)象就越不明顯；用相同動能的質(zhì)子替代電子，質(zhì)子的波長小，衍射現(xiàn)象相比電子不明顯，故C、D錯(cuò)誤。 5．答案：C 解析：該實(shí)驗(yàn)使用的是電子束，得到的是電子干涉條紋，故實(shí)驗(yàn)證明的是微觀粒子也具有波動性。 6．答案：BD 解析：據(jù)德布羅意物質(zhì)波理論知，任何一個(gè)運(yùn)動的物體，小到電子、質(zhì)子，大到行星、太陽，都有一種波與之相對應(yīng)，這種波就叫物質(zhì)波，可見，A選項(xiàng)是正確的；由于X射線本身就是一種波，而不是實(shí)物粒子，故X射線的衍射現(xiàn)象并不能證實(shí)物質(zhì)波理論的正確性，即B選項(xiàng)錯(cuò)誤；電子是一種實(shí)物粒子，電子的衍射現(xiàn)象表明運(yùn)動著的實(shí)物粒子具有波動性，故C選項(xiàng)是正確的；由電子穿過鋁箔的衍射實(shí)驗(yàn)知，少量電子穿過鋁箔后所落的位置是散亂的，無規(guī)律的，但大量電子穿過鋁箔后落的位置則呈現(xiàn)出衍射圖樣，即大量電子的行為表現(xiàn)出電子的波動性，干涉、衍射是波的特有現(xiàn)象，只要是波，都會發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。綜合以上分析知，本題應(yīng)選B、D。 7．答案：8.7×10－11m　能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象 解析：由，， 可得電子波長λ＝8.7×10－11m。 因原子大小的數(shù)量級為10－14～10－15m， 所以能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。 8．答案：電子的位置不確定范圍是2.9×10－3 m，子彈是宏觀粒子，位置確定。 解析：對電子Δpe＝0.01%p＝0.01%mv＝10－4×9.1×10－31×200 kg·m/s＝1.82×10－32 kg·m/s， 對子彈Δpz＝0.01%pz＝10－4×0.01×200 kg·m/s＝2×10－4 kg·m/s， 由不確定關(guān)系，對電子：＝2.9×10－3 m， 對子彈：＝2.6×10－31 m，這個(gè)數(shù)據(jù)比電子的小得多，因此說，子彈的位置是確定的，或者說不確定關(guān)系對宏觀不成立。 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375