爱因斯坦的相对论提出，物体的能量和质量之间存在一个定量关系：E=mc2，其中c为光在真空中的速度。计算频率为v=5×1014 Hz光子具有的动量是多少？若一电子 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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爱因斯坦的相对论提出，物体的能量和质量之间存在一个定量关系：E=mc²，其中c为光在真空中的速度。计算频率为v=5×10¹⁴ Hz光子具有的动量是多少？若一电子的动量与该光子相同，该电子的运动速度是多少？该电子物质波的波长λ_e是多少？

答案

解：根据光子说，光子的能量E=hv=mc²，故得动量

10^-27 kg·m/s
设电子质量为m_e，速度为v_e，动量为p_e，则p_e=m_ev_e
依题意p_e=p
则电子的速度大小为

设电子物质波的波长为

核心考点

试题【爱因斯坦的相对论提出，物体的能量和质量之间存在一个定量关系：E=mc2，其中c为光在真空中的速度。计算频率为v=5×1014 Hz光子具有的动量是多少？若一电子】；主要考察你对物质波等知识点的理解。[详细]

举一反三

电子显微镜的最高分辨率高达0.2 nm，如果有人制造出质子显微镜，在加速到相同的速度情况下，质子显微镜的最高分辨率将[ ]
A．小于0.2 nm
B．大于0.2 nm
C．等于0.2 nm
D．以上说法均不正确

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在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近。已知中子质量m=1.67×10^-27 kg，普朗克常量h=6.63×10^-34 J·s，可以估算德布罗意波长λ=1.82×10^-10 m的热中子动能的数量级为[ ]
A.10^-17 J
B.10^-19 J
C.10^-21 J
D.10^-24 J

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一颗地面附近的质量为m的人造卫星，其德布罗意波长为________，一个处于基态的氢原子核外电子的德布罗意波长为________。（地球半径为R，重力加速度为g，基态时电子轨道半径为r，电子质量为m_e）

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现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性，下列事实中突出体现波动性的是 [ ]
A．一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多
B．肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的
C．质量为10^-3 kg、速度为10^-2 m/s的小球，其德布罗意波长约为10^-28 m，不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹
D．人们常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距大致相同

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关于物质波的认识，正确的是
①电子的衍射证实了物质波的假设是正确的
②物质波也是一种概率波
③任一物体都有一种波和它对应，这就是物质波
④物质波就是光波 [ ]
A．①②
B．②③
C．①④
D．①③

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