高二物理光的波粒二象性实物粒子的波粒二象性作业和答案
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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 m， 电荷量的绝对值为 e，初速度为 0，加速电压为 U，普朗克常量为 h，则下列说法中不正确 的是
A．该实验说明了电子具有波动性 B．实验中电子束的德布罗意波的波长为λ＝ h
2meU C．加速电压 U 越大，电子的衍射现象越不明显 D．若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将更加明显
选修 3-5
第四章 波粒二象性
编号：019
4.4 光的波粒二象性 实物粒子的波粒二象性
【自主学习】 一．康普顿效应
1．康普顿效应：美国物理学家康普顿在研究石墨对 X 射线的散射时，发现在散射的 X 射线中，除了与入射波长λ0 相同的成分外，还有波长________的成分，这个现象称为康 普顿效应。
2．康普顿效应的意义：康普顿效应表明光子除了具有能量之外还具有________，深 刻揭示了光的________的一面。 二．光的波粒二象性
A．牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的 B．光的双缝干涉实验说明了光具有波动性 C．麦克斯韦预言了光是一种电磁波 D．光具有波粒二象性 4．(多选)说明光具有粒子性的现象有 A．光电效应 B．光的干涉 C．光的衍射 D．康普顿效应 5．下列有关光的波粒二象性的说法中，正确的是 A．有的光是波，有的光是粒子 B．光子与电子是同样的一种粒子 C．光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著 D．大量光子的行为往往表现出粒子性
变式．质量为 1000kg 的小汽车以 v＝40m/s 的速度在高速公路上行驶，则估算小汽车的德 布罗意波的波长为______。(h＝6.63×10-34J·s)
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选修 3-5
第四章 波粒二象性
编号：019
4.4 光的波粒二象性 实物粒子的波粒二象性（作业）
知识点 1：康普顿效应 1．白天的天空各处都是亮的，是大气分子对太阳光散射的结果。美国物理学家康普顿由
例题 1．科学研究证明，光子有能量也有动量，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转
移给了电子。假设光子与电子碰撞前的波长为λ，碰撞后的波长为λ′，则碰撞过程中 A．能量守恒，动量守恒，且λ＝λ′ B．能量不守恒，动量不守恒，且λ＝λ′ C．能量守恒，动量守恒，且λ<λ′ D．能量守恒，动量守恒，且λ>λ′
于在这方面的研究而荣获 1927 年的诺贝尔物理学奖。假设一个沿着一定方向运动的光子
和一个静止的自由电子相互碰撞以后，电子向某一个方向运动，光子沿另一方向散射出去，
则这个散射光子跟原来的光子相比
A．频率变大
B．速度变小 C．光子能量变大 D．波长变长
2．光电效应和康普顿效应都包含电子与光子的相互作用过程，对此下列说法正确的是
C．大量光子的运动显示光的波动性，个别光子的运动显示光的粒子性 D．光只有波动性没有粒子性
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选修 3-5
第四章 波粒二象性
编号：019
知识点 4：物质波
7．关于物质波，下列说法正确的是
A．速度相等的电子和质子，电子的波长长
B．动能相等的电子和质子，电子的波长短
C．动量相等的电子和中子，中子的波长短
A．两种效应中电子与光子组成的系统都服从动量守恒定律和能量守恒定律
B．两种效应都相当于电子与光子的弹性碰撞过程
源自文库C．两种效应都属于吸收光子的过程
D．光电效应是吸收光子的过程，而康普顿效应相当于光子和电子弹性碰撞的过程
知识点 2：光的波粒二象性 3．(多选)人类对光的本性的认识经历了曲折的过程。下列关于光的本性的陈述符合科学规 律或历史事实的有
知识点 3：光是概率波 6．(多选)为了验证光的波粒二象性，在双缝干涉实验中将光屏换成照相底片，并设法减弱 光的强度，下列说法正确的有
A．使光子一个一个地通过双缝干涉实验装置的单缝，如果时间足够长，底片上将出 现双缝干涉图样
B．使光子一个一个地通过双缝干涉实验装置的单缝，如果时间很短，底片上将出现 不太清晰的双缝干涉图样
1．光的干涉和衍射现象说明光具有________，光电效应和康普顿效应说明光具有 ________。
2．光子的能量ε＝________，光子的动量 p＝________。 3．光子既有粒子的特征，又有波的特征，即光具有________。 三．光是一种概率波 在双缝干涉实验中，屏上亮纹的地方，是光子到达________的地方，暗纹的地方是光 子到达________的地方。所以光波是一种________，即光波在某处的强度代表着光子在该 处出现________。 四．德布罗意物质波假说 1．任何运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与它相对应， 这种波叫________，又叫________。 2．德布罗意波的波长、频率的计算公式为λ＝________，ν＝________。 五．电子波动性的实验证实 1．实验验证：1926 年戴维孙观察到了电子衍射图样，证实了电子的________。 2．汤姆孙做电子束穿过多晶薄膜的衍射实验，也证实了电子的波动性。 【典型例题】
变式．(多选)下列说法中正确的是 A．光的波粒二象性学说是由牛顿的微粒说与惠更斯的波动说来描述的 B．光的波粒二象性彻底推翻了麦克斯韦的电磁理论 C．光子说并没有否定光的电磁说，光子的能量 E＝hν，ν表示光的频率，E 表示粒子 的能量 D．个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性
例题 3.利用金属晶格(大小约 10-10m)作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是使电子通过
D．如果甲、乙两电子的速度都远小于光速，甲电子速度是乙电子的 3 倍，则甲电子
变式．康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量。下图给出了光子与静止电子碰撞
后，电子的运动方向，则碰后光子可能沿方向________运动，并且波长________(填“不变” “变短”或“变长”)。
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第四章 波粒二象性
编号：019
例题 2. (多选)关于光的波粒二象性，下列说法中正确的是 A．波粒二象性指光有时表现为波动性，有时表现为粒子性 B．光波频率越高，粒子性越明显 C．能量较大的光子其波动性较显著 D．个别光子易表现出粒子性，大量光子易表现出波动性
A．该实验说明了电子具有波动性 B．实验中电子束的德布罗意波的波长为λ＝ h
2meU C．加速电压 U 越大，电子的衍射现象越不明显 D．若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将更加明显
选修 3-5
第四章 波粒二象性
编号：019
4.4 光的波粒二象性 实物粒子的波粒二象性
【自主学习】 一．康普顿效应
1．康普顿效应：美国物理学家康普顿在研究石墨对 X 射线的散射时，发现在散射的 X 射线中，除了与入射波长λ0 相同的成分外，还有波长________的成分，这个现象称为康 普顿效应。
2．康普顿效应的意义：康普顿效应表明光子除了具有能量之外还具有________，深 刻揭示了光的________的一面。 二．光的波粒二象性
A．牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的 B．光的双缝干涉实验说明了光具有波动性 C．麦克斯韦预言了光是一种电磁波 D．光具有波粒二象性 4．(多选)说明光具有粒子性的现象有 A．光电效应 B．光的干涉 C．光的衍射 D．康普顿效应 5．下列有关光的波粒二象性的说法中，正确的是 A．有的光是波，有的光是粒子 B．光子与电子是同样的一种粒子 C．光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著 D．大量光子的行为往往表现出粒子性
变式．质量为 1000kg 的小汽车以 v＝40m/s 的速度在高速公路上行驶，则估算小汽车的德 布罗意波的波长为______。(h＝6.63×10-34J·s)
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第四章 波粒二象性
编号：019
4.4 光的波粒二象性 实物粒子的波粒二象性（作业）
知识点 1：康普顿效应 1．白天的天空各处都是亮的，是大气分子对太阳光散射的结果。美国物理学家康普顿由
例题 1．科学研究证明，光子有能量也有动量，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转
移给了电子。假设光子与电子碰撞前的波长为λ，碰撞后的波长为λ′，则碰撞过程中 A．能量守恒，动量守恒，且λ＝λ′ B．能量不守恒，动量不守恒，且λ＝λ′ C．能量守恒，动量守恒，且λ<λ′ D．能量守恒，动量守恒，且λ>λ′
于在这方面的研究而荣获 1927 年的诺贝尔物理学奖。假设一个沿着一定方向运动的光子
和一个静止的自由电子相互碰撞以后，电子向某一个方向运动，光子沿另一方向散射出去，
则这个散射光子跟原来的光子相比
A．频率变大
B．速度变小 C．光子能量变大 D．波长变长
2．光电效应和康普顿效应都包含电子与光子的相互作用过程，对此下列说法正确的是
C．大量光子的运动显示光的波动性，个别光子的运动显示光的粒子性 D．光只有波动性没有粒子性
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选修 3-5
第四章 波粒二象性
编号：019
知识点 4：物质波
7．关于物质波，下列说法正确的是
A．速度相等的电子和质子，电子的波长长
B．动能相等的电子和质子，电子的波长短
C．动量相等的电子和中子，中子的波长短
A．两种效应中电子与光子组成的系统都服从动量守恒定律和能量守恒定律
B．两种效应都相当于电子与光子的弹性碰撞过程
源自文库C．两种效应都属于吸收光子的过程
D．光电效应是吸收光子的过程，而康普顿效应相当于光子和电子弹性碰撞的过程
知识点 2：光的波粒二象性 3．(多选)人类对光的本性的认识经历了曲折的过程。下列关于光的本性的陈述符合科学规 律或历史事实的有
知识点 3：光是概率波 6．(多选)为了验证光的波粒二象性，在双缝干涉实验中将光屏换成照相底片，并设法减弱 光的强度，下列说法正确的有
A．使光子一个一个地通过双缝干涉实验装置的单缝，如果时间足够长，底片上将出 现双缝干涉图样
B．使光子一个一个地通过双缝干涉实验装置的单缝，如果时间很短，底片上将出现 不太清晰的双缝干涉图样
1．光的干涉和衍射现象说明光具有________，光电效应和康普顿效应说明光具有 ________。
2．光子的能量ε＝________，光子的动量 p＝________。 3．光子既有粒子的特征，又有波的特征，即光具有________。 三．光是一种概率波 在双缝干涉实验中，屏上亮纹的地方，是光子到达________的地方，暗纹的地方是光 子到达________的地方。所以光波是一种________，即光波在某处的强度代表着光子在该 处出现________。 四．德布罗意物质波假说 1．任何运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与它相对应， 这种波叫________，又叫________。 2．德布罗意波的波长、频率的计算公式为λ＝________，ν＝________。 五．电子波动性的实验证实 1．实验验证：1926 年戴维孙观察到了电子衍射图样，证实了电子的________。 2．汤姆孙做电子束穿过多晶薄膜的衍射实验，也证实了电子的波动性。 【典型例题】
变式．(多选)下列说法中正确的是 A．光的波粒二象性学说是由牛顿的微粒说与惠更斯的波动说来描述的 B．光的波粒二象性彻底推翻了麦克斯韦的电磁理论 C．光子说并没有否定光的电磁说，光子的能量 E＝hν，ν表示光的频率，E 表示粒子 的能量 D．个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性
例题 3.利用金属晶格(大小约 10-10m)作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是使电子通过
D．如果甲、乙两电子的速度都远小于光速，甲电子速度是乙电子的 3 倍，则甲电子
变式．康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量。下图给出了光子与静止电子碰撞
后，电子的运动方向，则碰后光子可能沿方向________运动，并且波长________(填“不变” “变短”或“变长”)。
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选修 3-5
第四章 波粒二象性
编号：019
例题 2. (多选)关于光的波粒二象性，下列说法中正确的是 A．波粒二象性指光有时表现为波动性，有时表现为粒子性 B．光波频率越高，粒子性越明显 C．能量较大的光子其波动性较显著 D．个别光子易表现出粒子性，大量光子易表现出波动性