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(