《高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第11點(diǎn) 分析求解物質(zhì)波問題的四點(diǎn)技巧素材 新人教版選修3-5(通用)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第11點(diǎn) 分析求解物質(zhì)波問題的四點(diǎn)技巧素材 新人教版選修3-5(通用)(2頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第11點(diǎn) 分析求解物質(zhì)波問題的四點(diǎn)技巧
分析求解物質(zhì)波問題時(shí),必須注意以下四點(diǎn)技巧:
1.根據(jù)已知條件,寫出宏觀物體或微觀粒子動(dòng)量的表達(dá)式p=mv.
2.根據(jù)德布羅意波長(zhǎng)公式λ=求解.
3.若涉及光子的問題,必須區(qū)分光子和微觀粒子的能量和動(dòng)量的不同表達(dá)式,如光子的能量ε=hν,動(dòng)量p=;微觀粒子的動(dòng)能:Ek=mv2,動(dòng)量p=mv.
4.物質(zhì)波的波長(zhǎng)很短,運(yùn)動(dòng)速度為4.0×107 m/s的電子的波長(zhǎng)為1.8×10-11 m,一顆質(zhì)量為10 g的子彈以200 m/s的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)的波長(zhǎng)為3.3×10-34 m,因此這些物質(zhì)波的波動(dòng)性不明顯,很難觀察到其衍射現(xiàn)象,只有利用金屬晶格中的
2、狹縫才能觀察到電子的衍射圖樣.
對(duì)點(diǎn)例題 影響顯微鏡分辨本領(lǐng)的一個(gè)因素是波的衍射,衍射現(xiàn)象越明顯,分辨本領(lǐng)越低.利用電子束工作的電子顯微鏡有較高的分辨本領(lǐng),它是用高壓對(duì)電子束加速,最后打在感光膠片上來觀察顯微圖象.以下說法正確的是( )
A.加速電壓越高,電子的波長(zhǎng)越長(zhǎng),分辨本領(lǐng)越強(qiáng)
B.加速電壓越高,電子的波長(zhǎng)越短,衍射現(xiàn)象越明顯
C.如果加速電壓相同,則用質(zhì)子束工作的顯微鏡比用電子束工作的顯微鏡分辨本領(lǐng)強(qiáng)
D.如果加速電壓相同,則用質(zhì)子束工作的顯微鏡比用電子束工作的顯微鏡分辨本領(lǐng)弱
解題指導(dǎo) 設(shè)加速電壓為U,電子電荷量為e,質(zhì)量為m,則有Ek=mv2=eU=,又p=,故e
3、U=,可得λ= .對(duì)電子來說,加速電壓越高,λ越小,衍射現(xiàn)象越不明顯,故A、B都錯(cuò).電子與質(zhì)子比較,因質(zhì)子質(zhì)量比電子質(zhì)量大得多,可知質(zhì)子加速后的波長(zhǎng)要小得多,衍射現(xiàn)象不明顯,分辨本領(lǐng)強(qiáng),故C對(duì),D錯(cuò).
答案 C
方法點(diǎn)評(píng) 利用動(dòng)能Ek=mv2=qU,動(dòng)量p=mv及德布羅意波長(zhǎng)λ=三個(gè)表達(dá)式把波長(zhǎng)λ與電壓U、粒子質(zhì)量m的關(guān)系找出來.
中子的質(zhì)量m=1.67×10-27 kg,如果它以v=1.0×103 m/s的速度運(yùn)動(dòng),那么它的德布羅意波長(zhǎng)為________,這個(gè)波長(zhǎng)與電磁波中________的波長(zhǎng)相當(dāng).
答案 3.97×10-10 m X射線
解析 由德布羅意波長(zhǎng)公式可得
λ== m≈3.97×10-10 m,此波長(zhǎng)與X射線的波長(zhǎng)相當(dāng).