高中物理 第4章 波粒二象性 3 光的波粒二象性自我小測 教科版選修3-5.doc

1、a光的波粒二象性1關于康普頓效應，下列說法正確的是()A光子有能量，但沒有動量B光子沒有能量，但卻有動量C光子是光的能量的最小單位D光子和電子相遇而碰撞時，若光子的能量部分轉(zhuǎn)移給電子，則光子的波長要變化2科學研究證明，光子有能量也有動量，當光子與電子碰撞時，光子的一些能量轉(zhuǎn)移給了電子假設光子與電子碰撞前的波長為，碰撞后的波長為，則碰撞過程中()A能量守恒，動量守恒，且B能量不守恒，動量不守恒，且C能量守恒，動量守恒，且3有關光的本性，下列說法正確的是()A光既具有波動性，又具有粒子性，兩種性質(zhì)是不相容的B光的波動性類似于機械波，光的粒子性類似于質(zhì)點C大量光子才具有波動性，個別光子只具有粒子性D

2、由于光既有波動性，又具有粒子性，無法只用一種觀點去說明光的一切行為，只能認為光具有波粒二象性4從光的波粒二象性出發(fā)，下列說法正確的是()A光是高速運動的微觀粒子，每個光子都具有波粒二象性B光的頻率越高，光子的能量越大C在光的干涉中，暗條紋的地方是光子不會到達的地方D在光的干涉中，亮條紋的地方是光子到達概率最大的地方5在單縫衍射實驗中，中央亮條紋的光強占從單縫射入的整個光強的95%以上假設現(xiàn)只讓一個光子通過單縫，那么該光子()A一定落在中央亮條紋處B一定落在亮條紋處C可能落在暗條紋處D落在中央亮條紋處的可能性最大aa6關于光的性質(zhì)，下列敘述中正確的是()A從能量的角度看，頻率越高的光子能量越大，

3、其粒子性越顯著B從能量的角度看，頻率越低的光子能量越小，其波動性越顯著C大量光子往往呈現(xiàn)出波動性效果，個別光子往往呈現(xiàn)出粒子性效果D如果讓光子一個一個地通過狹縫時，它們將嚴格按照相同的軌道和方向做極有規(guī)則的勻速直線運動7在用單縫衍射實驗驗證光的波粒二象性的實驗中，下列說法中正確的是()A使光子一個一個地通過狹縫，如果時間足夠長，底片上將會顯示衍射圖樣B單個光子通過狹縫后，底片上會出現(xiàn)完整的衍射圖樣C光子通過狹縫后的運動路徑是直線D光的波動性是大量光子運動的規(guī)律8用甲、乙兩種不同的單色光做光的干涉實驗，分別讓這兩種光通過同一種裝置，所得的干涉條紋，甲的間距比乙的大，則以下說法正確的是()A甲在真

4、空的傳播速度比乙的小B甲、乙兩種光相比，甲光的波動性顯著些C甲、乙兩種光相比，甲光的粒子性顯著些D用甲、乙兩種光照射同一種金屬均發(fā)生了光電效應，則用甲光照射時，從金屬表面逸出的光電子的最大初動能大9說明光具有波動性的典型實驗有光的_和_；說明光具有粒子性的典型現(xiàn)象有_和_10在實驗室進行了這樣一個實驗：在一個密閉的暗箱里依次放上如圖432所示的器材，小燈泡發(fā)出的光經(jīng)過熏黑的玻璃，后邊的光十分微弱，經(jīng)過三個月的曝光，在感光膠片上出現(xiàn)了非常清晰的衍射條紋對感光膠片進行光能量測量，得出每秒到達感光膠片的光能量是51013 J，假如起作用的光波長為500 nm，且當時實驗測得暗箱的長度為1.2 m，若

5、光子依次通過狹縫，普朗克常數(shù)h6.631034 Js，求：圖432(1)每秒鐘到達感光膠片的光子數(shù)；(2)光束中相鄰兩光子到達感光膠片相隔的時間和相鄰兩光子之間的平均距離；aa(3)根據(jù)第(2)問的計算結(jié)果，能夠找到支持光是概率波的證據(jù)嗎？請簡要說明理由參考答案1解析：康普頓效應表明，光子不僅有能量，也有動量光子是光的能量的最小單位，與其他粒子作用時，它的部分能量會轉(zhuǎn)移給其他粒子，動量也要變化，故波長要變化答案：CD2解析：光子與電子間的碰撞可以認為是彈性碰撞，所以動能和動量都守恒，所以碰撞過程中，光子的能量減少而電子的能量增大，由Eh知，光子的頻率會減小，所以波長增大答案：C3解析：19世紀

6、初，人們成功地在實驗中觀察到了光的干涉、衍射現(xiàn)象，這屬于波的特征，微粒說無法解釋但到了19世紀末又發(fā)現(xiàn)了黑體輻射和光電效應，這些現(xiàn)象用波動說無法解釋，而用光子說可以完美的解釋故光既具有波動性，又具有粒子性答案：D4解析：大量光子表現(xiàn)的規(guī)律呈現(xiàn)波動性，故A錯；根據(jù)Eh知，B對；暗條紋的地方是光子到達概率最小的地方，但不是不會到達，而亮條紋的地方是光子到達概率最大的地方，故C錯、D對答案：BD5解析：單個光子表現(xiàn)出粒子性，所以單個光子的運動是沒有規(guī)律可循的，即當一個光子通過單縫的時候，它可能落在任何地方，但從統(tǒng)計的角度看，任何光子都是落在中央亮條紋的概率大答案：CD6解析：頻率越大的光，粒子性越強

7、，頻率越低的光，波動性越強；單個光子的運動是不確定的，它的軌跡是無規(guī)則的，但大量光子就有統(tǒng)計規(guī)律了答案：ABC7解析：個別或少數(shù)光子表現(xiàn)出光的粒子性，大量光子表現(xiàn)出光的波動性如果時間足夠長，通過狹縫的光子數(shù)也就足夠多，粒子的分布遵從波動規(guī)律，底片上將會顯示出衍射圖樣，A、D正確單個光子通過狹縫后，路徑是隨機的，底片上也不會出現(xiàn)完整的衍射圖樣，B、C錯aa答案：AD8解析：在真空中，各種色光的傳播速度都相等，為光速c，故A錯由甲的干涉條紋間距比乙的大可得，甲光的波長大，頻率較小，因此甲光的波動性顯著，乙光的粒子性顯著，故B對、C錯由愛因斯坦光電效應方程可知，頻率小的甲光照射金屬后，逸出的光電子的最大初動能較小，故D錯答案：B9答案：干涉衍射光電效應康普頓效應10解析：(1)設每秒達到感光膠片的光能量為E0，對于500 nm的光子能量為E，因此每秒到達感光膠片的光子數(shù)為n，解以上兩式得n1.26106個(2)光子是依次到達感光膠片的，相鄰兩光子到達感光膠片的時間間隔t8.0107 s，相鄰兩光子間的平均距離為xct2.4102 m.(3)根據(jù)(2)的結(jié)果可知，兩光子間距有240 m，而小燈泡到感光膠片之間的距離只有1.2 m，所以在熏黑的玻璃右側(cè)的暗箱里一般不可能有兩個光子同時運動這樣就排除了衍射條紋是由于光子相互作用產(chǎn)生的波動行為的可能性，因