高中物理 第二章 波粒二象性 第五节 德布罗意波自我小测 粤教版选修3-5

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1、德布罗意波1关于物质波，正确的认识是(　　)A．只要是运动着的物体，不论是宏观物体还是微观粒子，都有相应的波动性，这就是物质波B．只有运动着的微观粒子才有物质波，对于宏观物体，不论其是否运动，都没有相对应的物质波C．由于宏观物体的德布罗意波长太小，所以无法观察到它们的波动性D．电子束照射到金属晶体上得到了电子束的衍射图样，从而证实了德布罗意的假设是正确的2关于电子云，下列说法正确的是(　　)A．电子云是真实存在的实体B．电子云周围的小黑点就是电子的真实位置C．电子云上的小黑点表示的是电子的概率分布D．电子云说明电子在绕原子核运动时有固定轨道3在历史上，最早证明了德布罗意波存在

2、的实验是(　　)A．弱光衍射实验B．电子束在晶体上的衍射实验C．弱光干涉实验D．以上选项都不正确4试估算质量为1000kg的汽车，以10m/s运动时的德布罗意波长．5试求质量为10g的子弹位置的不确定量范围.(设它的速率为200m/s，动量的不确定范围为0.01%)6金属晶体中晶格大小的数量级为10－10m，电子经加速电场加速，形成一电子束，电子束照射该金属晶体时，获得明显的衍射图象，则这个加速电场的电压约为多少？7(探究)微观粒子动量和位置坐标有什么关系？参考答案1解析：所有运动的物体都具有波动性，只是宏观物体的德布罗意波长太短，无法观察到它们的波动性．答案：ACD2解析：

3、由电子云的定义我们知道，电子云不是一种稳定的概率分布，在历史上，人们常用小圆点表示这种概率，小圆点的密疏代表电子在这一位置出现的概率大小，故只有C正确．答案：C3解析：根据课本知识我们知道，最早证明德布罗意波假说的是电子束在晶体上的衍射实验．故B正确．答案：B4解析：汽车运动时的动量p＝mv＝1000×10kg·m/s＝104kg·m/s根据德布罗意波长计算公式有λ＝＝m＝6.63×10－38m.答案：6.63×10－38m5解析：对子弹Δp＝1×10－4×0.01×200kg·ms－1＝2.0×10－4kg·ms－1Δx＝＝m＝3.3×10－30m由于子弹的大小为R＝10－

4、2m，RΔx，子弹可作为经典粒子处理．答案：3.3×10－30m6解析：当电子运动的德布罗意波长与晶格大小差不多时，可以得到明显的衍射图样，由此可以估算加速电场的电压．设加速电场的电压为U，则电子加速动能Ek＝eU，而电子的动量p＝电子的德布罗意波长λ＝＝加速电压U＝＝151V.答案：151V7解析：对不确定关系的认识：(1)不确定关系是微观粒子波粒二象性及其统计关系的必然结果，并非仪器对粒子的干扰，也不是仪器精度的缘故，而是粒子的固有属性．(2)对不确定关系的两种理解一种认为：对单个粒子进行测量时，不可能同时准确测量其位置和动量，因此也称为测不准关系．另一种认为：测不准关系

5、并非对单个粒子测量的结果，而是大量粒子遵守的统计规律.不存在对单个粒子“测量坐标愈准确，则同时测量动量愈不准确”的说法．答案：微观粒子既具有波动性又具有粒子性，这个事实表明运用经典概念处理微观粒子的运动问题，其有效性是有一定限度的．1927年春，海森堡在哥本哈根玻尔研究所看到云室中的电子轨迹是那么粗大，而电子本身并没有那么大，便思索如何解释云室中的电子轨迹问题．他觉得也许是电子的位置具有某种不确定性？经过分析发现，微观粒子的动量和位置坐标不能同时准确地确定，它们的不确定量的乘积，约为普朗克常量的数量级，量子力学的严格证明给出ΔxΔpx≥式中Δx表示粒子在x方向上的位置的不确定

6、范围，Δpx表示在x方向上动量的不确定范围，其乘积不得小于一个常量，h为普朗克常量．上式称为不确定关系或不确定原理，它是自然界的客观规律，是量子理论中的一个基本原理．探究结论：微观粒子动量和位置坐标的关系是ΔxΔpx≥.