Question

【題目】1924年，德布羅意提出了物質波理論，他假設實物粒子也具有波動性，大膽地把光的波粒二象性推廣到實物粒子（如電子、質子等），他認為粒子的動量p與波的波長之間遵從關系：（h為普朗克常量），這一假說后來在一系列實驗中得到了證實。如圖甲所示，在電子雙縫干涉實驗中，將電子垂直射向兩個緊靠的平行狹縫（電子發射端到兩狹縫距離相等），在縫后放上一個安裝有電子偵測器的屏幕（屏幕上的O點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在屏幕上出現亮點。在實驗中，以速率v0發射電子，開始時，屏幕上出現沒有規律的亮點，但是當大量的電子到達屏幕之后，發現屏幕上不同位置出現亮點的概率并不相同，且沿垂直雙縫方向呈現出間隔分布，如圖乙所示。這種間隔分布類似于光的干涉中出現的明暗相間的條紋。則下列說法中正確的是

A．以速率2v0發射電子，重復實驗，O點可能處在暗條紋上

B．以速率2v0發射電子，重復實驗，所形成的條紋間距會變小

C．若將兩個狹縫沿垂直縫的方向移動一段很小的距離（不改變狹縫和屏幕間的距離），重復實驗，如果屏幕上仍有間隔的條紋分布，則O點一定處在暗條紋上

D．若將兩個狹縫沿垂直縫的方向移動一段很小的距離（不改變狹縫和屏幕間的距離），重復實驗，如果屏幕上仍有間隔的條紋分布，則O點一定處在明條紋上

Answer 1

【答案】B

【解析】

試題由雙縫干涉的規律可知，O點到兩縫的距離可知是一個振動加強點，故無論改變電子的速度如何改變都不會影響O點的是加強點的性質，故A錯；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，改變光子速度為原來的二倍，由物質波的定義，則相當于減小了波長，則間距也將減小，故B正確；改變縫的距離，則使得O點到兩個縫的距離與光程差的關系不明，此時O點就有可能是加強點，也有可能減弱點，故在O點出現暗，亮條紋均有可能。