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文件名称:曾谨言量子力学教程第3版考研练习题.pdf
文件大小:4.62 MB
总页数:80 页
更新时间:2025-05-31
总字数:约5.16万字
文档摘要

1练习题

一、选择题

1.光子和电子的波长都为5.0埃,光子的动量与电子的动量之比是

多少?()[中南大学2009研]

A.1

B.3xlO10

C.3.3X1041

D.8.7X10-21

【答案】A

【解析】由德布罗意波长公式「工波长相同则二者动量大小必定相

X

同,选A。

2.考虑如图的电子干涉实验,电子从距屏为L的电子枪发射,屏上

有两个特别窄的狭缝(缝宽为电子的德布罗意波长数量级),观察干涉

图样的探测器置于屏的另一侧L处.如果电子枪向上移动(沿y方向)距

离d,则干涉图样()。[中南大学2009研]

图1-1

A.向上移动距离d

B.向下移动距离d

C.向上移动距离d/2

D.向下移动距离d/2

【答案】B

【解析】分析未移动前位于屏幕正中间的点,令偏上的光线为a,偏

下的光线为b,未移动前,a和b的光程相等,电子枪上移后,a在狭缝左

边光程减小,b在狭缝右边光程增加,为保证a和b光程再次相等,应该

使a在狭缝右边光程相对于b在狭缝右边光程增加,于是干涉图样只能下

移.再考虑到狭缝与电子枪和屏幕距离相等,于是整个装置具有对称

性,为保证a和b的光程相等,干涉图样只能向下移动距离d.

3.上题中,如果电子枪开始以较太的能量向屏发射电子,则

()o[中南大学2009研]

A.干涉图样中相邻最大值之间的距离减小

B.干涉图样向上移动

C.干涉图样变蓝

D.干涉图样消失

【答案】A

【解析】A项,由德布罗意波长公式一:以及=可知,当

能量E增加后,动量增加,导致电子的德i罗意波长/减小,而干涉条

纹间距Axx/,因而增加电子能量将导致干涉条纹间距减小.B项,电

子能量增加并不会对光程产生影响,故不影响干涉图像位置.C项,电

子能量增加并不会改变屏的特征光谱,不会变蓝.D项,题中提到狭缝

间距尺寸在德布罗意波长数量级,在电子能量变化不是很大时,电子波

长应该仍与狭缝间距相当,干涉图样不会消失.

4.题2中,如果两缝之间距离加倍,则干涉图样中相邻最大值之间

距离()。[中南大学2009研]

A.加倍

B.为原来的四倍

C.为原来的二分之一

D.不变

【答案】C

【解析】设狭缝间距为d,则由双缝干涉条纹间距公式有条纹间距

=则显然当d加倍时,必定导致条纹间距变为原来的二分之一。

d

5.题2中,如果每个缝宽度加倍.则干涉图样中相邻最大值之间距

离()。[中南大学2009研]

A.加倍

B.为原来的四倍

C.为原来的二分之一

D.不变

【答案】D

【解析】设狭缝间距为d,则由双缝干涉条纹间距公式有条纹间距

Ax=^z,则显然条纹间距与缝的宽度无关,即条纹间距不变。

d

6.题2中,如果只有一个缝的宽度加倍(原来两缝宽度相同),则

()o[中南大学2009研]

A.干涉图样消失

B.干涉图样中相邻最值之间距离改变

C.干涉图样向变宽狭缝移动

D.干涉图样的最大强度与最小强度之差减小

【答案】D

【解析】A项,缝宽度的变化并不会影响产生干涉图样的条件——

电子波长与缝的间距相近,干涉条纹不会消失.B项,同样由条纹间距

可知,条纹间距也不会有变化.C项,缝宽度变化也不会影响光

d

程,干涉图样位置也不会因此发生变化.D项,只改变一个缝的宽度将

导致从缝射出的两列光波振幅不同,因而最小强度无法变为0,最终导

致干涉图样的最大强度与最小强度之差减小.

7.题2中,如果探测器置于某一狭缝的旁边,由此可确定某一电子

是否通过该狭缝,则(