20xx粵教版高中物理選修3-5第二章康普頓效應(yīng)及其解釋光的波粒二象性(編輯修改稿)
2025-01-14 13:26 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 粒子性越顯著 D．大量光子的行為往往表現(xiàn)出粒子性 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(dòng)性，光的有些行為 (如光電效應(yīng) )表現(xiàn)出粒子性，所以，不能說(shuō)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(méi)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(chǎng)形式存在的物質(zhì)，所以，不能說(shuō)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(dòng)性，個(gè)別光子的行為表 現(xiàn)出粒子性．光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，衍射性 越好，即波動(dòng)性越顯著；光的波長(zhǎng)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． 三、對(duì)光是概率波的理解 例 3 (雙選 )在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，中央亮紋的光強(qiáng)占從單縫射入的整個(gè)光強(qiáng)的 95%以上，假設(shè)現(xiàn)在只讓一個(gè)光子通過(guò)單縫，那么該光子 ( ) A．一定落在中央亮紋處 B．可能落在其他亮紋處 C．不可能落在暗紋處 D．落在中央亮紋處的可能性最大 解析 根據(jù)光波是概率波的概念，對(duì)于一個(gè)光子通過(guò)單縫落在何處，是不可確 定的，但概率最大的是落在中央亮紋處．當(dāng)然也可落在其他亮紋處，還可能落在暗紋處，不過(guò)，落在暗紋處的概率很小，故 B、 D選項(xiàng)正確． 答案 BD 光的波粒二象性??????? 波動(dòng)性證明 ????? 干涉衍射粒子性證明????? 光電效應(yīng)康普頓效應(yīng)對(duì)立統(tǒng)一????? ε ＝ hνp＝ hλ波是一種概率波 1． (單選 )在康普頓效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中， X射線光子的動(dòng)量為 hνc ，一個(gè)靜止的 C原子吸收了一個(gè) X射線光子后將 ( ) A．仍然靜止 B．沿著光子原來(lái)運(yùn)動(dòng)的方向運(yùn)動(dòng) C．沿光子運(yùn)動(dòng)的相反方向運(yùn)動(dòng) D．可能向任何方向運(yùn)動(dòng) 答案 B 解析 由動(dòng)量守恒定律知，吸收了 X射線光子的原子與 光子原來(lái)運(yùn)動(dòng)方向相同，故正確 選項(xiàng)為 B. 2． (單選 )一個(gè)沿著一定方向運(yùn)動(dòng)的光子和一個(gè)原來(lái)靜止的自由電子相互碰撞，碰撞之后電子向某一方向運(yùn)動(dòng)，而光子沿著另一方向散射出去，則這個(gè)散射光子跟原來(lái)入射時(shí)相比 ( ) A．散射光子的能量減少 B．光子的能量增加，頻率也增大 C．速度減小 D．波長(zhǎng)減小 答案 A 解析 由于光子既具有能量，也具有動(dòng)量，因此在碰撞過(guò)程中遵循能量守恒定律，所以光子能量減少，頻率減小，波長(zhǎng)增大． 3． (單選 )下列實(shí)驗(yàn)中，能證實(shí)光具有粒子性的是 ( ) A．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn) B．光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn) C．光的圓孔衍射實(shí)驗(yàn) D．泊松亮斑實(shí)驗(yàn) 答案 A 解析 光的雙縫干涉、圓孔衍射、泊松亮斑實(shí)驗(yàn)都說(shuō)明光具有波動(dòng)性． 4． (雙選 )在下列現(xiàn)象中說(shuō)明光具有波動(dòng)性的是 ( ) A．光的直線傳播 B．光的衍射 C．光的干涉 D．光電效應(yīng) 答案 BC 5．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若在光屏處放上感光片，并使光子流減弱到使光子只能一個(gè)一個(gè)地通過(guò)狹縫．實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，如果曝光時(shí)間不太長(zhǎng)，感光片上出現(xiàn) __________；如果曝光時(shí)間足夠長(zhǎng)，感光片上出現(xiàn) ______． 答案 不規(guī)則的點(diǎn)
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