高中物理 模块要点回眸 第11点 分析求解物质波问题的四点技巧素材 新人教版选修3-5(通用)

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高中物理 模块要点回眸 第11点 分析求解物质波问题的四点技巧素材 新人教版选修3-5(通用)

第11点 分析求解物质波问题的四点技巧 ‎ ‎ 分析求解物质波问题时,必须注意以下四点技巧:‎ ‎1.根据已知条件,写出宏观物体或微观粒子动量的表达式p=mv.‎ ‎2.根据德布罗意波长公式λ=求解.‎ ‎3.若涉及光子的问题,必须区分光子和微观粒子的能量和动量的不同表达式,如光子的能量ε=hν,动量p=;微观粒子的动能:Ek=mv2,动量p=mv.‎ ‎4.物质波的波长很短,运动速度为4.0×‎107 m/s的电子的波长为1.8×10-‎11 m,一颗质量为‎10 g的子弹以‎200 m/s的速度运动时的波长为3.3×10-‎34 m,因此这些物质波的波动性不明显,很难观察到其衍射现象,只有利用金属晶格中的狭缝才能观察到电子的衍射图样.‎ 对点例题 影响显微镜分辨本领的一个因素是波的衍射,衍射现象越明显,分辨本领越低.利用电子束工作的电子显微镜有较高的分辨本领,它是用高压对电子束加速,最后打在感光胶片上来观察显微图象.以下说法正确的是(  )‎ A.加速电压越高,电子的波长越长,分辨本领越强 B.加速电压越高,电子的波长越短,衍射现象越明显 C.如果加速电压相同,则用质子束工作的显微镜比用电子束工作的显微镜分辨本领强 D.如果加速电压相同,则用质子束工作的显微镜比用电子束工作的显微镜分辨本领弱 解题指导 设加速电压为U,电子电荷量为e,质量为m,则有Ek=mv2=eU=,又p=,故eU=,可得λ= .对电子来说,加速电压越高,λ 越小,衍射现象越不明显,故A、B都错.电子与质子比较,因质子质量比电子质量大得多,可知质子加速后的波长要小得多,衍射现象不明显,分辨本领强,故C对,D错.‎ 答案 C 方法点评 利用动能Ek=mv2=qU,动量p=mv及德布罗意波长λ=三个表达式把波长λ与电压U、粒子质量m的关系找出来.‎ 中子的质量m=1.67×10-‎27 kg,如果它以v=1.0×‎103 m/s的速度运动,那么它的德布罗意波长为________,这个波长与电磁波中________的波长相当.‎ 答案 3.97×10-‎10 m X射线 解析  由德布罗意波长公式可得 λ== m≈3.97×10-‎10 m,此波长与X射线的波长相当.‎
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