第四章第五节 粒子的波动性和量子力学的建立——高二物理人教版（2019）选择性必修第三册课后习题
【教材课后习题】
1.我们根据什么说光具有波粒二象性？
2.一个电子和一个质子具有同样的动能时，它们的德布罗意波长哪个大？
3.射击运动员射击时会因为子弹的波动性而“失准”吗？为什么？根据现实情况下子弹质量、速度的大小所对应的德布罗意波长来做定性说明。
【定点变式训练】
4.中科院暗物质粒子探测卫星“悟空”（DAMPE）的探测成果在《自然》杂志上在线发表：宇宙空间中存在着质量为m、动能为的新物理粒子，科学家推测，它可能就是暗物质。普朗克常量为h。根据以上信息，这种新物理粒子的物质波的波长为( )
A. B. C. D.
5.下列说法中正确的是( )
A.质量大的物体，其德布罗意波长短 B.速度大的物体，其德布罗意波长短
C.动量大的物体，其德布罗意波长短 D.动能大的物体，其德布罗意波长短
6.英国物理学家G.P.汤姆孙在实验中让静止的电子束通过电场加速后，通过多晶薄膜得到了如图所示的衍射图样，该实验说明了实物粒子也具有波动性，运动的实物粒子对应的波称为物质波。已知电子的比荷为k，普朗克常量h，若加速电压为U，被加速后电子的物质波波长为λ，则电子的质量为( )
A. B. C. D.
7.如图甲所示，一抽成真空的圆柱形薄筒，中心轴处有一细长直的紫光线光源。沿柱面位置放置一个弧长为a、长度为b的光膜片，如图乙，光照到光膜片上形成的压强为P。为了简化问题，假设线光源只沿径向均匀射出紫光，光照到光膜片上，一部分被吸收，其余被完全反射，吸收率为ρ。已知普朗克常量为h，紫光频率为γ，光速为c，则单位时间内照到光膜片上的光子数为( )
A. B. C. D.
8.已知普朗克常量，电子的质量为.一个电子和一滴直径约为4 μm的油滴具有相同动能，则电子与油滴的德布罗意波长之比的数量级为( )
A. B. C. D.
答案以及解析
1.答案：见解析
解析：光的干涉、衍射说明光具有波动性，光电效应和康普顿效应又说明光具有粒子性，即光具有波粒二象性。
2.答案：见解析
解析：电子的德布罗意波长大。，动能相同时，质量越小，波长越大。
3.答案：见解析
解析：不会“失准”，一个质量为0.01 kg、速度为300 m/s的子弹，它的德布罗意波长只有，比宏观物体的尺度小得多，根本无法观察到它的波动性，忽略它的波动性也不会引起大的偏差，所以不会“失准”。
4.答案：D
解析：新物理粒子的波长为
新物理粒子的动量为
新物理粒子的动能为
联立解得
故选D。
5.答案：C
解析：根据德布罗意波波长的公式，其中h是常量，动量p大的物体，其波长短，故C正确，ABD错误.
故选：C.
6.答案：A
解析：电子经过加速后，根据动能定理可得，可得，电子的动量为，被加速后电子的物质波波长为，可得电子的质量为，故选A。
7.答案：A
解析：根据光速与频率的关系有
根据波长与光子动量的关系有
令时间照射到光膜片上的光子数目为N，根据动量定理有
单位时间内照到光膜片上的光子数为
由于光照到光膜片上形成的压强为p，则有
结合上述解得
故选A。
8.答案：C
解析：根据公式，可知动能相同时.油的密度ρ约为，油滴的体积为，则，电子和油滴的德布罗意波长之比为，即对应的数量级为，C正确。
