【題目】20世紀(jì)20年代，劍橋大學(xué)學(xué)生G·泰勒做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，在一個(gè)密閉的箱子里放上小燈泡、煙熏黑的玻璃、狹縫、針尖、照相底片，整個(gè)裝置如圖所示小燈泡發(fā)出的光通過熏黑的玻璃后變得十分微弱，經(jīng)過三個(gè)月的曝光，在底片上針尖影子周圍才出現(xiàn)非常清晰的衍射條紋．泰勒對(duì)這照片的平均黑度進(jìn)行測量，得出每秒到達(dá)底片的能量是．已知光速．

（1）假如起作用的光波波長約為500nm，計(jì)算從一個(gè)光子到來和下一光子到來所相隔的平均時(shí)間，及光束中兩鄰近光子之間的平均距離；

（2）如果當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)用的箱子長1.2m，根據(jù)（1）的計(jì)算結(jié)果，能否找到支持光是概率波的證據(jù)？

【答案】（1）； 240m（2）見解析

【解析】

（1）的光子能量為

因每秒到達(dá)底片的光子數(shù)為

個(gè)個(gè)

如光子是依次到達(dá)底片的，則光束中相鄰兩光子到達(dá)底片的時(shí)間隔是

兩相鄰光子間平均距離為

．

（2）由（1）的計(jì)算結(jié)果可知，兩光子間距有240m，而箱子長只有1.2m，所以在箱子里一般不可能有兩個(gè)光子同時(shí)在運(yùn)動(dòng)．這樣就排除了光的衍射行為是光子相互作用的可能性．因此，衍射圖形的出現(xiàn)是許多光子各自獨(dú)立行為積累的結(jié)果，在衍射條紋的亮區(qū)是光子到達(dá)概率較大的區(qū)域，而暗區(qū)是光子到達(dá)概率較小的區(qū)域．這個(gè)實(shí)驗(yàn)支持了光波是概率波的觀點(diǎn)．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，其寬度，一勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P之間連接阻值為的電阻，質(zhì)量為、電阻為的金屬棒緊貼在導(dǎo)軌上。現(xiàn)使金屬棒由靜止開始下滑，下滑過程中始終保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好，其下端距離與時(shí)間關(guān)系如圖乙所示，圖像中的OA段為曲線，AB段為直線，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，（忽略棒運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)原磁場的影響），試求：

（1）當(dāng)時(shí)，重力對(duì)金屬棒做功的功率；

（2）金屬棒在開始運(yùn)動(dòng)的內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量；

（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于圖中甲，乙、丙、丁四幅圖的說法正確的是（ ）

甲：盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn) 乙：玻爾的氫原子能級(jí)示意圖

丙：光電效應(yīng)演示實(shí)驗(yàn) �。喝N射線在磁場中的偏移

A.甲圖中處能觀察到大量的閃光點(diǎn)，處能看到較多的閃光點(diǎn)，處觀察不到閃光點(diǎn)

B.乙圖中處于基態(tài)的氫原子能吸收能量為的光子而發(fā)生躍遷

C.丙圖中用弧光燈照射原來就帶電的鋅板時(shí)，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器的張角變大，則鋅板原來帶負(fù)電

D.丁圖中1為射線，它的電離作用很強(qiáng)，可消除靜電

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一真空示波管的示意圖，電子從燈絲K發(fā)出（初速度可忽略不計(jì)），經(jīng)燈絲與A板間的電壓U1加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場中（偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強(qiáng)電場），電子進(jìn)入M、N間電場時(shí)的速度與電場方向垂直，電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場后打在熒光屏上的P點(diǎn)．已知M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長為L，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不計(jì)電子受到的重力及它們之間的相互作用力．

（1）求電子穿過A板時(shí)速度的大��；

（2）求電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時(shí)的側(cè)移量；

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，帶電小球懸掛在豎直放置的平行板電容器內(nèi)，當(dāng)開關(guān)S閉合，小球靜止時(shí)，懸線與豎直方向的夾角為，則（ ）

A. 當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),若減小平行板間的距離,則夾角增大

B. 當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),若增大平行板間的距離,則夾角變小

C. 當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),若減小平行板間的距離,則夾角增大

D. 當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),若減小平行板間的距離,則夾角減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，為電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置，電動(dòng)機(jī)線圈電阻為r=1Ω，電動(dòng)機(jī)兩端電壓為5V，電路中的電流為1A，物體A重20N，不計(jì)摩擦力，求：

（1）電動(dòng)機(jī)線圈電阻上消耗的熱功率是多少？

（2）電動(dòng)機(jī)輸入功率和輸出功率各是多少？

（3）這臺(tái)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑水平面上一輕質(zhì)彈簧將固定擋板和一條形磁鐵連接起來，此時(shí)磁鐵對(duì)水平面的壓力為N1，現(xiàn)在磁鐵左上方位置固定一導(dǎo)體棒，當(dāng)導(dǎo)體棒中通有垂直紙面向里的電流后，磁鐵對(duì)水平面的壓力為N2，則以下說法正確的是（ ）

A.彈簧長度將變長，N1> N2

B.彈簧長度將變短，N1> N2

C.彈簧長度將變長，N1< N2

D.彈簧長度將變短，N1< N2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是

A.愛因斯坦質(zhì)能方程反映了物體的質(zhì)量就是能量，它們之間可以相互轉(zhuǎn)化

B.由可知，能量與質(zhì)量之間存在著正比關(guān)系

C.核反應(yīng)中的“質(zhì)量虧損”是消失的質(zhì)量轉(zhuǎn)變成為能量

D.因在核反應(yīng)中能產(chǎn)生能量，有質(zhì)量的轉(zhuǎn)化，所以系統(tǒng)只有質(zhì)量數(shù)守恒，系統(tǒng)的總能量和總質(zhì)量并不守恒

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如下圖所示是某種“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置：

（1）當(dāng)a小球從斜槽末端水平飛出時(shí)與b小球離地面的高度均為H，此瞬間電路斷開使電磁鐵釋放b小球，最終兩小球同時(shí)落地，改變H大小，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，a、b仍同時(shí)落地，該實(shí)驗(yàn)結(jié)果可表明_______。

A.兩小球落地速度的大小相同

B.兩小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等

C.a小球在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)與b小球的運(yùn)動(dòng)相同

D.a小球在水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)

（2）一個(gè)學(xué)生在做平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)只描出了如圖所示的一部分曲線，于是他在曲線上任取水平距離Δx相等的三點(diǎn)a、b、c,量得Δx=0.10m，又量得它們之間的豎直距離分別為h1=0.10m，h2=0.20m，取g=10m/s2，利用這些數(shù)據(jù)可以求出：

①物體被拋出時(shí)的初速度為____________m/s

②物體經(jīng)過點(diǎn)b時(shí)的豎直速度為____________m/s

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案