观物体不具有波动性答案解析运动的物体才具有波动性，项错宏观物体由于动量太大，德布罗意波长太小，所以看不到它的干涉衍射现象，但仍具有波动性，项错光是波长极短的电磁波，是光子，它的衍射不能证实物质波的存在，项错只有项正确例如果个中子和个质量为的子弹都以的速度运动，则它们的德布罗意波的波长分别是多大中子的质量为，普朗克常量为答案解析中子的动量为子弹的动量为据知中子和子弹的德布罗意波长分别为，联立以上各式解得，将代入上面两式可解得，三对概率波的理解光子既具有粒子性，又具有波动性光子在和其他物质作用的过程中如光电效应和康普顿效应显示出粒子性，光在传播过程中显示出波动性在光的传播过程中，光子在空间各点出现的可能性的大小概率由波动性起主导作用，因此光波为概率波大量光子产生的效果表现出波动性，个别光子产生的效果表现出粒子性对于不同频率的光，频率低波长长的光，波动性特征明显而频率高波长短的光，粒子性特征明显对于电子实物粒子等其他微观粒子，同样具有波粒二象性，所以与它们相联系的德布罗意波也是概率波例物理学家做了个有趣的双缝干涉实验在光屏处放上照相用的底片，若减弱光的强度，使光子只能个个地通过狭缝实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只能出现些不规则的点子如果曝光时间足够长，底片上就会出现规则的干涉条纹对这个实验结果有下列认识，其中正确的是曝光时间不太长时，底片上只能出现些不规则的点子，表现出光的波动性单个光子通过双缝后的落点可以预测只有大量光子的行为才能表现出光的粒子性干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方答案解析曝光时间不太长时，底片上只能出现些不规则的点子，表现出光的粒子性，选项单个光子通过双缝后的落点不可以预测，在位置出现的概率受波动规律支配，选项大量光子的行为才能表现出光的波动性，干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方，故选项正确借题发挥解答本类型题时应把握以下两点光具有波粒二象性，光波是种概率波单个光子的落点位置是不确定的，大量光子运动时落点位置服从概率分布规律四对不确定性关系的理解单缝衍射现象中，粒子在挡板左侧的位置是完全不确定的，即通过挡板前粒子的位置具有不确定性单缝衍射现象中，粒子通过狭缝后，在垂直原来运动方向的动量是不确定的，即通过挡板后粒子的动量具有不确定性微观粒子运动的位置不确定量和动量的不确定量的关系式为，其中是普朗克常量，这个关系式叫不确定性关系不确定性关系告诉我们，如果要更准确地确定粒子的位置即更小，那么动量的测量定会更不准确即更大，也就是说，不可能同时准确地知道粒子的位置和动量，也不可能用轨迹来描述粒子的运动例在单缝衍射实验中，若单缝宽度是，那么光子经过单缝发生衍射，动量不确定量是多少答案解析由题意可知光子位置的不确定量，解答本题需利用不确定性关系单缝宽度是光子经过狭缝的位置不确定量，即，由有得实了电子的波动性答案解析干涉和衍射是波特有的现象，由于射线本身就是种波，而不是实物粒子，故射线散射中有波长变大的成分，并不能证实物质波理论的正确性，即不能说明粒子的波动性，证明粒子的波动性只能是下列关于物质波的说法中正确的是实物粒子具有粒子性，在任何条件下都不可能表现出波动性宏观物体不存在对应波的波长电子在任何条件下都能表现出波动性微观粒子在定条件下能表现出波动性答案下列说法中正确的是质量大的物体，其德布罗意波长短速度大的物体，其德布罗意波长短动量大的物体，其德布罗意波长短动能大的物体，其德布罗意波长短答案解析由物质波的波长，得其只与物体的动量有关，动量越大其波长越短利用金属晶格大小约作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是使电子通过电场加速后，让电子束照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样已知电子质量为，电荷量为，初速度为，加速电压为，普郎克常量为，则下列说法中正确的是该实验说明了电子具有波动性实验中电子束的德布罗意波长为加速电压越大，电子的衍射现象越明显若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将更加明显答案解析得到电子的衍射图样，说明电子具有波动性，正确由德布罗意波长公式而动量两式联立得，正确由公式可知，加速电压越大，电子的波长越小，衍射现象越不明显用相同动能的质子替代电子，质子的波长小，其衍射现象不如电子的衍射现象明显故题组三对概率波的理解下列各种波是概率波的是声波无线电波光波物质波答案解析声波是机械波，错电磁波是种能量波，错由概率波的概念和光波以及物质波的特点分析可以得知光波和物质波均为概率波，故正确在做双缝干涉实验时，发现个光子中有个通过双缝后打到了观察屏上的处，则处是亮纹暗纹既有可能是亮纹也有可能是暗纹以上各种情况均有可能答案解析由光子按波的概率分布的特点去判断，由于大部分光子都落在点，故处定是亮纹，选项正确在验证光的波粒二象性的实验中，下列说法正确的是使光子个个地通过单缝，如果时间足够长，底片上会出现衍射图样单个光子通过单缝后，底片上会出现完整的衍射图样光子通过单缝的运动路线像水波样起伏单个光子通过单缝后打在底片上的情况呈现出随机性，大量光子通过单缝后打在底片上的情况呈现出规律性答案关于电子的运动规律，以下说法正确的是电子如果表现出粒子性，则无法用轨迹来描述它们的运动，其运动遵循牛顿运动定律电子如果表现出粒子性，则可以用轨迹来描述它们的运动，其运动遵循牛顿运动定律电子如果表现出波动性，则无法用轨迹来描述它们的运动，空间分布的概率遵循波动规律电子如果表现出波动性，则可以用轨迹来描述它们的运动，其运动遵循牛顿运动定律答案解析由于电子是概率波，少量电子表现出粒子性，无法用轨迹描述其运动，也不遵从牛顿运动定律，所以选项大量电子表现出波动性，无法用轨迹描述其运动，但可确定电子在点附近出现的概率且遵循波动规律，选项正确，题组四对不确定性关系的理解由不确定性关系可以得出的结论是如果动量的不确定范围越小，则与它对应位置坐标的不确定范围就越大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动量和位置坐标的不确定范围之间有唯的确定关系答案关于不确定性关系有以下几种理解，其中正确的是微观粒子的动量不可确定微观粒子的位置坐标不可确定微观粒子的动量和位置不可能同时确定不确定性关系不仅适用于电子和光子等微观粒子，也适用于其他宏观粒子答案解析本题主要考查对不确定性关系的理解，不确定性关系表示确定位置动量的精度相互制约，此长彼消，当粒子的位置不确定性小时，粒子动量的不确定性大反之亦然故不能同时准确确定粒子的位置和动量不确定性关系是自然界中的普遍规律，对微观世界的影响显著，对宏观世界的影响可忽略，故正确已知，试求下列情况中速度测定的不确定量，并根据计算结果，讨论在宏观和微观世界中进行测量的不同情况个球的质量，测定其位置的不确定量为电子的质量，测定其位置的不确定量为答案见解析解析球的速度测定的不确定量这个速度不确定量在宏观世界中微不足道，可认为球的速度是确定的，其运动遵从经典物理学理论原子中电子的速度测定的不确定量这个速度不确定量不可忽略，不能认为原子中的电子具有确定的速度，其运动不能用经典物理学理论处理粒子的波动性概率波不确定性关系目标定位知道光的波粒二象性，理解其对立统的关系，会分析有关现象理解德布罗意波和概率波的统计规律了解经典的粒子和经典的波，会用不确定关系的对应公式分析简单问题粒子的波动性光的波粒二象性光既具有波动性又具有粒子性，即光具有波粒二象性光子的能量εν和动量两式左侧的物理量ε和描述光的粒子性，右侧的物理量ν和描述光的波动性，普朗克常量架起了粒子性与波动性之间的桥梁粒子的波动性每个运动的粒子都与个对应的波相联系，这种与实物粒子相联系的波称为德布罗意波，也叫做物质波物质波的波长频率关系式波长，频率νε物质波的实验验证年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射实验，得到了电子的衍射图样，证实了电子的波动性人们陆续证实了质子中子以及原子分子的波动性，对于这些粒子，德布罗意给出的νε和关系同样正确二概率波经典粒子和经典波经典粒子粒子有定的空间大小，有定的质量，遵循牛顿运动定律运动的基本特征在任意时刻有确定的位置和速度，在空间中有确定的轨道经典波经典波的基本特征是具有确定的频率和波长，即具有时空的周期性概率波光波是种概率波光的波动性不是光子之间相互作用的结果而是光子自身固有的性质，光子在空间出现的概率可以通过波动规律确定，所以，光波是种概率波物质波也是种概率波对于电子和其他微观粒子，单个粒子的位置是不确定的，但在点出现的概率的大小可以由波动规律确定，而且对于大量粒子，这种概率分布导致确定的宏观结果，所以物质波也是概率波三不确定性关系定义在经典物理学中，个质点的位置和动量是可以同时测定的，在微观物理学中，要同时测出微观粒子的位置和动量是不太可能的，这种关系叫不确定性关系表达式其中以表示粒子位置的不确定量，以表示粒子在方向上的动量的不确定量，是普朗克常量对光的波粒二象性的理解实验基础表现说明光的波动性干涉和衍射大量光子产生的效果显示出波动性足够能量的光在传播时，表现出波的性质光的波动性是光子本身的种属性，不是光子之间相互作用产生的光的波动性不同于宏观概念的波光的粒子性光电效应康普顿效应当光同物质发生作用时，这种作用是份份进行的，表现出粒子的性质少量或个别光子容易显示出光的粒子性粒子的含义是不连续份份的光子不同于宏观概念的粒子说明对于不同频率的光，频率越高，光的粒子性越强频率越低，光的波动性越强例关于光的波粒二象性的理解正确的是大量光子的行为往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性光在传播时是波，而与物质相互
【新步步高】2015-2016学年高中物理第十七章波粒二象性3粒子的波动性学案新人教版选修3-5.doc文档11页在线下载
