EJU 2003 年第 1 回 物理 第 20 题

考点
粒子性与波动性
领域
原子物理
难度
简单
标准答案
②

解析摘要

标准解析

按现象逐项识别证据

题目所问有两个限制:研究对象必须是电磁波,突出表现的性质必须是粒子性。不能仅因为现象中出现“电子”就归入粒子性,也不能把所有X射线现象都看成同一类证据。

(a)是光电效应。光以能量为hνh\nu的光子与电子交换能量,光电子逸出及其最大动能与频率有关,是电磁波能量量子性的典型证据。(c)是康普顿效应,可用光子具有能量hνh\nu及动量hν/ch\nu/c、与电子发生能量和动量交换来解释,也突出粒子性。

(b)布拉格反射的强度选择来自晶面散射光之间的相干叠加,满足相长干涉条件,主要体现X射线的波动性。名称虽然含“反射”,其作为证据的关键是晶体结构与波长共同决定的干涉。

(d)电子显微镜利用电子的物质波性质和短波长来获得高分辨图像,研究对象是电子而非电磁波。它不能作为电磁波粒子性的证据。故组合为a与c。波粒二象性并非把所有现象随意归为两者都行,而是辨认每项实验最直接支持的特征。

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