B.光子与电子是同一种粒子
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显示出粒子性
[思路点拨] 光具有波粒二象性,而电子是一种实物粒子,光的波长越长,波动性越显著,波长越短,粒子性越显著。个别光子易显示粒子性,大量光子易显示波动性。
[解析]选C 一切光都具有波粒二象性,光的有些行为(如干涉、衍射)表现出波动性,有些行为(如光电效应)表现出粒子性,所以,不能说有的光是波,有的光是粒子。虽然光子与电子都是微观粒子,都具有波粒二象性,但电子是实物粒子,有静止质量,光子不是实物粒子,没有静止质量,电子是以实物形式存在的物质,光子是以场形式存在的物质,所以,不能说光子与电子是同一种粒子。光的波粒二象性的理论和实验表明,大量光子的行为表现出波动性,个别光子的行为表现出粒子性。光的波长越长,衍射性越好,即波动性越显著,光的波长越短,其光子能量越大,个别或少数光子的作用就足以引起光接收装置的反应,所以其粒子性就越显著,故选项C正确,A、B、D错误。
物质波 实物粒子也具有波动性,这种波称为德布罗意波,也叫物质波。物质波波长λ===,公式中λ为德布罗意波波长,h为普朗克常量,p为粒子动量。对物理原理公式的理解关键在于对各物理量意义的理解。
[典例2] 电子经电势差为U=200 V的电场加速,电子质量m0=0.91×10-30 kg,求此电子的德布罗意波长。
[解析] 已知m0v2=Ek=eU
所以v=
λ===·≈ nm
U=200 V,则
λ= nm= nm≈8.63×10-2 nm。
[答案] 8.63×10-2 nm
[课堂对点巩固]
1.有关光的本性,下列说法正确的是( )
A.光既具有波动性,又具有粒子性,这是相互矛盾和对立的