Question

【題目】1924年，德布羅意提出了物質(zhì)波理論，他假設(shè)實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，大膽地把光的波粒二象性推廣到實(shí)物粒子（如電子、質(zhì)子等），他認(rèn)為粒子的動(dòng)量p與波的波長之間遵從關(guān)系：（h為普朗克常量），這一假說后來在一系列實(shí)驗(yàn)中得到了證實(shí)。如圖甲所示，在電子雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，將電子垂直射向兩個(gè)緊靠的平行狹縫（電子發(fā)射端到兩狹縫距離相等），在縫后放上一個(gè)安裝有電子偵測器的屏幕（屏幕上的O點(diǎn)位于兩狹縫中心對稱軸的正后方，圖中未畫出），電子打到探測器上會(huì)在屏幕上出現(xiàn)亮點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)中，以速率v0發(fā)射電子，開始時(shí)，屏幕上出現(xiàn)沒有規(guī)律的亮點(diǎn)，但是當(dāng)大量的電子到達(dá)屏幕之后，發(fā)現(xiàn)屏幕上不同位置出現(xiàn)亮點(diǎn)的概率并不相同，且沿垂直雙縫方向呈現(xiàn)出間隔分布，如圖乙所示。這種間隔分布類似于光的干涉中出現(xiàn)的明暗相間的條紋。則下列說法中正確的是

A．以速率2v0發(fā)射電子，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，O點(diǎn)可能處在暗條紋上

B．以速率2v0發(fā)射電子，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，所形成的條紋間距會(huì)變小

C．若將兩個(gè)狹縫沿垂直縫的方向移動(dòng)一段很小的距離（不改變狹縫和屏幕間的距離），重復(fù)實(shí)驗(yàn)，如果屏幕上仍有間隔的條紋分布，則O點(diǎn)一定處在暗條紋上

D．若將兩個(gè)狹縫沿垂直縫的方向移動(dòng)一段很小的距離（不改變狹縫和屏幕間的距離），重復(fù)實(shí)驗(yàn)，如果屏幕上仍有間隔的條紋分布，則O點(diǎn)一定處在明條紋上

Answer 1

【答案】B

【解析】

試題由雙縫干涉的規(guī)律可知，O點(diǎn)到兩縫的距離可知是一個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，故無論改變電子的速度如何改變都不會(huì)影響O點(diǎn)的是加強(qiáng)點(diǎn)的性質(zhì)，故A錯(cuò)；雙縫干涉圖樣中的條紋間距的影響因素是Δx=lλ/d;在l,d均一定的情況下，間距只與λ有關(guān)，改變光子速度為原來的二倍，由物質(zhì)波的定義，則相當(dāng)于減小了波長，則間距也將減小，故B正確；改變縫的距離，則使得O點(diǎn)到兩個(gè)縫的距離與光程差的關(guān)系不明，此時(shí)O點(diǎn)就有可能是加強(qiáng)點(diǎn)，也有可能減弱點(diǎn)，故在O點(diǎn)出現(xiàn)暗，亮條紋均有可能。