题目内容

在双缝干涉实验中,若在像屏处放上照相底片,并使光流减弱到使光子只能一个一个地通过狭缝,实验结果表明,如果曝光时间不太长,底片上出现_____分布的_____;如果曝光时间足够长,底片上出现_______的_______.

答案:无规则,点子,规则,干涉图样
解析:

在双缝干涉实验中,如能使光子一个一个地通过狭缝,则曝光时间短时,底片上只出现一些无规则分布的点子,不形成干涉特有的明、暗相间的条纹,表现出光的粒子性.点子分布看似无规则,但点子在底片上各处出现的概率却遵从双缝干涉实验中波强分布的规律.若曝光时间足够长,底片上就出现如同强光短时间曝光一样的规则的干涉条纹.在干涉条纹中光波强度大的地方,也就是光子到达机会多的地方.所以,从这种意义上,可以把光的波动性看作表明光子运动规律的一种概率波.把光波当做宏观观念中的连续的波,以为曝光时间长短,仅有通过狭缝的能量大小的区别,总能产生干涉图样,这是不理解光的波粒二象性造成的错误.

从本例的解析中进一步体会光的波粒二象性,从而体会到光波是不同于机械波的,它是一种概率波.大量的光子往往表现出波动性,个别光子往往表现出粒子性.


练习册系列答案
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选做题  
A.(选修模块3-3)

(1)下列说法中正确的是
AC
AC

A.雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力
B.分子间的距离r增大,分子间的作用力做负功,分子势能增大
C.气体自发地扩散运动总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行
D.悬浮在液体中的微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数越多,布朗运动越明显
(2)一密闭气体膨胀对外做功150J,同时从外界吸热250J,它的内能变化为
100
100
J.
(3)如图所示,一定质量的理想气体被活塞密封在一绝热容器中,活塞与容器壁无摩擦.当温度为T1时,气体压强为P1,体积为V1;若温度升高到T2,气体压强变为P2,气体的体积变为V2,则P2
=
=
P1,V2
V1(填“>”、“=”或“<”);若在活塞上放置一定质量的重物,稳定后气体的压强变为P3,温度变为T3,则P3
P1,T3
T1(填“>”、“=”或“<”).
B.(选修模块3-4)
(1)香港中文大学第三任校长高锟荣获了2009年诺贝尔物理学奖.诺贝尔奖委员会高度评价了高锟的贡献,评委会指出:高锟1966年发现如何通过光学玻璃纤维远距离传输光信号的工作,成为今日电话和高速互联网等现代通信网络运行的基石.下列关于“光纤”及原理的说法中,正确的是
AD
AD

A.光纤通信具有传输容量大、衰减小、抗干扰性强等优点
B.光纤通信、全息照相、数码相机及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理
C.实用光导纤维是由内芯和外套两层组成.内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
D.当今,在信号的传输领域中,光纤电缆(“光缆”)已经几乎完全取代了传统的铜质“电缆”,成为传播信息的主要工具,是互联网的骨架,并已连接到普通社区.
(2)如图所示,一弹簧振子在MN间沿光滑水平杆做简谐运动,坐标原点O为平衡位置,MN=8cm.从小球经过图中N点时开始计时,到第一次经过O点的时间为0.2s,则小球的振动周期为
0.8
0.8
s,振动方程的表达式为x=
4cos
2
t
4cos
2
t
cm;
(3)下列说法中正确的是
D
D

A.雷达是利用声波的反射来测定物体的位置
B.调谐是电磁波发射的过程,调制是电磁波接收的过程
C.在双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,则相邻干涉条纹间距变窄
D.考虑相对论效应,一沿自身长度方向高速运动的杆长总比静止时的杆变短.

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