光学 波粒二象性 练习题
高考物理近代物理知识点之波粒二象性技巧及练习题附答案(1)
高考物理近代物理知识点之波粒二象性技巧及练习题附答案(1)一、选择题1．氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线，都是氢原子中电子从量子数n>2的能级跃迁到n=2的能级发出的光，它们在真空中的波长由长到短，可以判定A．对应的前后能级之差最小B．同一介质对的折射率最大C．同一介质中的传播速度最大D．用照射某一金属能发生光电效应，则也一定能2．关于光电效应，下列说法正确的是()A．极限频率越大的金属材料逸出功越大B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C．从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多3．如图所示为光电管的示意图，光照时两极间可产生的最大电压为0.5V。
若光的波长约为6×10－7m，普朗克常量为h，光在真空中的传播速度为c，取hc=2×10－25J·m，电子的电荷量为1.6×10－19C，则下列判断正确的是A．该光电管K极的逸出功大约为2.53×10－19JB．当光照强度增大时，极板间的电压会增大C．当光照强度增大时，光电管的逸出功会减小D．若改用频率更大、强度很弱的光照射时，两极板间的最大电压可能会减小4．在研究甲、乙两种金属光电效应现象的实验中，光电子的最大初动能E k与入射光频率v 的关系如图所示，则A．两条图线与横轴的夹角α和β一定不相等B．若增大入射光频率v，则所需的遏止电压U c随之增大C．若某一频率的光可以使甲金属发生光电效应，则一定也能使乙金属发生光电效应D．若增加入射光的强度，不改变入射光频率v，则光电子的最大初动能将增大5．用不同频率的光分别照射钨(W)和锌(Zn),产生光电效应,根据实验可画出光电子的-图线.已知钨的逸出功是4.54eV,锌的逸出功最大初动能k E随入射光频率v变化的k E v-坐标系中,则正确的图是（）为4.62eV,若将二者的图线画在同一个k E vA．B．C．D．6．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，下列表述符合物理学史实的是A．普朗克通过对阴极射线的研究，最早发现了电子B．玻尔为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论C．贝可勒尔通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的D．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了的核式结构模型7．关于近代物理，下列说法正确的是（）A．射线是高速运动的氦原子B．核聚变反应方程，表示质子C．从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比D．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氦原子光谱的特征8．用某种单色光照射某金属表面，没有发生光电效应，下列做法中有可能发生光电效应的是（）A．增加照射时间B．改用波长更长的单色光照射C．改用光强更大的单色光照射D．改用频率更高的单色光照射9．19世纪初，爱因斯坦提出光子理论，使得光电效应现象得以完美解释，关于光电效应下列说法正确的是A．在光电效应实验中，入射光足够强就可以发生光电效应B．在光电效应实验中，入射光照射时间足够长就可以发生光电效应C．若某金属的逸出功为，该金属的截止频率为D．保持入射光强度不变，增大入射光频率，金属在单位时间内逸出的光电子数将增大10．如图所示为氢原子的能级图，用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子，受到激发后的氢原子只辐射出三种不同频率的光a、b、c，频率，让这三种光照射逸出功为10.2eV 的某金属表面，则（ ）A ．照射氢原子的光子能量为12.75eVB ．从n =3能级跃迁到n =2能级辐射出的光频率为C ．逸出的光电子的最大初动能为1.89eVD ．光a 、b 、c 均能使金属发生光电效应11．用图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a 照射光电管阴极K ，电流计G 的指针发生偏转。
高考物理近代物理知识点之波粒二象性专项训练及答案(5)
高考物理近代物理知识点之波粒二象性专项训练及答案(5)一、选择题1．图甲为氢原子部分能级图，大量处于n ＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光。
用辐射出的光照射图乙光电管的阴极K ，已知阴极K 为金属钨，其逸出功为4.54eV ，则（）A ．能使金属钨发生光电效应的光有6种B ．逸出光电子的最大初动能为8.21eVC ．若将滑动变阻器的滑片右移，电路中的光电流一定增大D ．如果将电源正、负极反接，电路中不可能有光电流产生 2．下列说法正确的是( )A ．只要光照射的时间足够长，任何金属都能发生光电效应B ．一群氢原子从4n =能级跃迁到基态时，能发出6种频率的光子C ．比结合能越大，原子核越不稳定D ．核反应238234492902U Th He →+为重核裂变3．如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率变化的图线(直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5)．由图可知A ．该金属的截止频率为4.27⨯1014 HzB ．该金属的截止频率为5.5⨯1014 HzC ．该图线的斜率没有实际意义D ．该金属的逸出功为0.5 eV 4．下列说法正确的是（ ）A ．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B ．射线、射线、射线都是高速运动的带电粒子流C ．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D ．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关5．用如图的装置研究光电效应现象，当用能量为3.0eV 的光子照射到光电管上时，电流表G 的读数为0.2mA ，移动变阻器的触点c ，当电压表的示数大于或等于0.7V 时，电流表读数为0，则 （ ）A ．电键K 断开后，没有电流流过电流表GB ．所有光电子的初动能为0.7eVC ．光电管阴极的逸出功为2.3eVD ．改用能量为1.5eV 的光子照射，电流表G 也有电流，但电流较小6．某同学采用如图所示的实验装置研究光电效应现象。
高中物理波粒二象性200题(带答案)
一、选择题1．实物粒子和光都具有波粒二象性。
下列事实中不能突出体现波动性的是( )A. 电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B. 人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构C. 人们利用电子显微镜观测物质的微观结构D. 光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关【答案】D【解析】电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，可以说明电子是一种波；β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹，可以说明β射线是一种粒子；人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构，中子衍射说明中子是一种波；人们利用电子显微镜观测物质的微观结构，利用了电子的干涉现象，说明电子是一种波；光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，说明光是一种粒子．故选项D正确.2．下列说法正确的是A. 氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子B. 利用狂粒子散射实验可以估算原子的半径C. 原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律D. 发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关【答案】A【解析】根据玻尔理论，氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子，选项A正确；卢瑟福在用a粒子轰击金箔的实验中发现了质子，提出原子核式结构学说，通过实验可以估算原子核的半径，而不是原子的半径，故B错误；原子核发生衰变时要遵守电荷数守恒和质量数守恒的规律，选项C错误；发生光电效应时光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，与光强无关，选项D错误；故选A.3．下列说法正确的是( )A. 居里夫人通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型B. β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的C. 爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说D.组成原子核的核子（质子、中子）之间存在着一种核力，核力是万有引力的一种表现【答案】C【解析】A、卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型，故A正确；B、β衰变中产生的β射线实际上是原子的核中的一个中子转化为质子同时生成一个电子，故B错误；C、爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说，故C正确；D、核力是一种强相互作用力，核子结合成原子核，不是万有引力的一种表现，故D错误。
高考物理近代物理知识点之波粒二象性专项训练及答案
高考物理近代物理知识点之波粒二象性专项训练及答案一、选择题1．波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的是 ( )A．黑体辐射规律可用光的波动性解释B．光电效应现象揭示了光的波动性C．电子束射到晶体上产生衍射图样说明电子具有波动性D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等2．用如图的装置研究光电效应现象，当用能量为3.0eV的光子照射到光电管上时，电流表G的读数为0.2mA，移动变阻器的触点c，当电压表的示数大于或等于0.7V时，电流表读数为0，则（）A．电键K断开后，没有电流流过电流表GB．所有光电子的初动能为0.7eVC．光电管阴极的逸出功为2.3eVD．改用能量为1.5eV的光子照射，电流表G也有电流，但电流较小3．下表是按照密立根的方法进行光电效应实验时得到的某金属的遏止电压U c和入射光的频率ν的几组数据．U c/V0.5410.6370.7140.809 0.878ν/1014Hz 5.644 5.888 6.098 6.303 6.501由以上数据应用Execl描点连线，可得直线方程，如图所示．则这种金属的截止频率约为A．3.5×1014Hz B．4.3×1014Hz C．5.5×1014Hz D．6.0×1014Hz4．在研究甲、乙两种金属光电效应现象的实验中，光电子的最大初动能E k与入射光频率v 的关系如图所示，则A．两条图线与横轴的夹角α和β一定不相等B．若增大入射光频率v，则所需的遏止电压U c随之增大C．若某一频率的光可以使甲金属发生光电效应，则一定也能使乙金属发生光电效应D．若增加入射光的强度，不改变入射光频率v，则光电子的最大初动能将增大5．利用金属晶格（大小约10-10m）作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子通过电场加速，然后让电子束照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样．已知电子质量为m、电量为e、初速度为零，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中不正确的是 ( ) A．该实验说明电子具有波动性λ=B．实验中电子束的德布罗意波长为2meUC．加速电压U越大，电子的衍射现象越不明显D．若用相同动能的质子代替电子，衍射现象将更加明显6．用如图甲所示的装置研究光电效应现象.用频率为ν的光照射光电管时发生了光电效应.图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能E k与入射光频率ν的关系图象，图线与横轴的交点坐标为(a,0)，与纵轴的交点坐标为(0，－b)，下列说法中正确的是()A ．普朗克常量为h ＝b aB ．仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大C ．保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表G 的示数保持不变D ．保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表G 的示数增大7．如图为氢原子能级图，氢原子中的电子从n=5能级跃迁到n=2能级可产生a 光，从n=4能级跃迁到n=2能级可产生b 光，a 、b 光照射到逸出功为2. 29eV 的金属钠表面均可产生光电效应，则（ ）A ．a 光的频率小于b 光的频率B ．a 光的波长大于b 光的波长C ．a 光照射所产生的光电子最大初动能0.57k E eV =D ．b 光照射所产生的光电子最大初动能0.34kE eV =8．如图所示是光电管的使用原理图。
3-5波粒二象性
波粒二象性专题复习要点归纳一、光电效应1．定义：在光的照射下从物体发射出电子的现象(发射出的电子称为光电子)．2．产生条件：入射光的频率大于极限频率．3．光电效应规律(1)每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率才能产生光电效应．(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大．(3)光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过10－9 s.(4)当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比．二、光电效应方程1．基本物理量(1)光子的能量：ε＝hν其中h＝6.63×10－34 J·s(称为普朗克常量)．(2)逸出功：使电子脱离某种金属所做功的最小值．(3)最大初动能发生光电效应时，金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有动能的最大值．2．光电效应方程爱因斯坦光电效应方程是根据能量守恒定律推导出来的．描述的是光电子的最大初动能E k跟入射光子的能量hν和逸出功W之间的关系：E k＝hν－W三、波粒二象性、物质波1．光的波粒二象性(1)光电效应说明光具有粒子性，同时光还具有波动性，即光具有波粒二象性．(2)大量光子运动的规律表现出光的波动性，单个光子的运动表现出光的粒子性．(3)光的波长越长，波动性越明显，越容易看到光的干涉和衍射现象．光波的频率越高，粒子性越明显，穿透本领越强．2．物质波任何一个运动的物体，小到微观粒子，大到宏观物体，都有一种波与它相对应，其波长等于hmv，也称为德布罗意波、物质波。
特别提示：物质波既不是机械波，也不是电磁波，物质波乃是一种概率波．四、正确理解光电效应规律中的两个关系1．光电子的最大初动能与入射光频率的关系光电子的最大初动能E k，随入射光频率ν的增大而增大；由爱因斯坦光电效应方程知：E k＝hν－W.对于某一金属而言，逸出功W是一定值，普朗克常量h是一常数，故从上式可以看出，最大初动能E k与入射光频率ν成一次函数关系，但不是成正比的，函数图象如图15－1－1.当光照射到金属表面上时，能量为E的光子被电子所吸收，电子把这个能量的一部分用来克服金属表面对它的吸引，剩余部分就是电子离开金属表面时的初动能．(1)由爱因斯坦的光电效应方程可知，只有当光子的能量hν≥W时才会有光电效应金属的逸出功不同，因此不同金属对应的极限频率也不同．图15－1－1 (2)电子吸收光子后能量立即增大hν，不需要能量的积累过程．因此光电效应的发射几乎是瞬时的．(3)电子每次只吸收一个光子，从能量守恒可知，光电子的最大初动能E k＝hν－W，且E k随频率的增大而增大，与光的强度无关．2．光电流的大小跟入射光强度成正比光电流的大小是由单位时间内从金属表面逸出的光电子数目决定的，而从金属表面逸出的光电子数目由入射光子的数目决定，而与光子的频率无关．[例题1].对光电效应的解释正确的是()A．金属钠的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能逸出金属B．如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功，便不能发生光电效应C．发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大D．由于不同金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属产生光电效应入射光的最低频率也不同解析：选BD.按照爱因斯坦的光子说，光的能量是由光的频率决定的，与光强无关，入射光的频率越大，发生光电效应时产生的光电子的最大初动能越大．但要使电子离开金属须使电子具有足够的动能，而电子增加的动能只能来源于照射光的光子能量，但电子只能吸收一个光子，不能吸收多个光子．电子从金属逸出时只有从金属表面向外逃出的电子克服原子核的引力所做的功最小．五、波动性与粒子性的比较[例题2].关于物质的波粒二象性，下列说法中不正确的是()A．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性B．运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道C．波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的D．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性解析：选D.光具有波粒二象性是微观世界具有的特殊规律，大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子的运动表现出光的粒子性．光的波长越长，波动性越明显，光的频率越高，粒子性越明显．而宏观物体的德布罗意波的波长太小，实际很难观察到波动性，但不是不具有波粒二象性．D项合题意．感知高考1、下列实验中，深入地揭示了光的粒子性一面的有________．A．X射线被石墨散射后部分波长增大B．锌板被紫外线照射时有电子逸出但被可见光照射时没有电子逸出C．轰击金箔的α粒子中有少数运动方向发生较大偏转D．氢原子发射的光经三棱镜分光后，呈现线状光谱【解析】X射线被石墨散射后部分波长增大(康普顿效应)，说明光子具有粒子性，故选项A对；对于任何一种金属都存在一个“极限频率”，入射光的频率必须大于这个频率，才能产生光电效应，故选项B对；选项C说明原子的核式结构；选项D说明氢原子的能量是不连续的．【答案】AB2、如图15－1－2所示，当电键S断开时，用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零．合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60 V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60 V时，电流表读数为零．(1)求此时光电子的最大初动能的大小；(2)求该阴极材料的逸出功．【解析】设用光子能量为2.5 eV的光照射时，光电子的最大初动能为E k，阴极材料逸出功为W0，当反向电压达到U＝0.60 V以后，具有最大初动能的光电子也达不到阳极，因此eU＝E k由光电效应方程有：E k＝hν－W0由以上二式代入数据解得：E k＝0.6 eV，W0＝1.9 eV.所以此时最大初动能为0.6 eV，该材料的逸出功为1.9 eV.【答案】(1)0.6 eV(2)1.9 eV课时训练1．人类对光的本性认识经历了曲折的过程．下列关于光的本性的陈述正确的是( )A．牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上都是一样的B．任何一个运动着的物体，都具有波动性 C．麦克斯韦预言了光是一种电磁波D．光波是概率波2．在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如图15－1－5所示，这时( )A．锌板带正电，指针带负电 B．锌板带正电，指针带正电C．锌板带负电，指针带正电 D．锌板带负电，指针带负电3．某单色光照射某金属时不能产生光电效应，则下述措施中可能使金属产生光电效应的是( )A．延长光照时间B．增大光的强度C．换用波长较短的光照射 D．换用频率较低的光照射4．物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干涉实验中，在光屏处放上照相底片，若减弱光流的强度，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，底片上只出现一些不规则的点子；如果曝光时间足够长，底片上就会出现规则的干涉条纹，对这个实验结果有下列认识，正确的是( ) A．曝光时间不长时，出现不规则的点子，表现出光的波动性B．单个光子通过双缝后的落点无法预测 C．干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方D．只有大量光子的行为才能表现出光的粒子性5．光电效应的实验结论是：对于某种金属( )A．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应C．超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小D．超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大6．A和B两种单色光均垂直照射到同一条直光纤的端面上，A光穿过光纤的时间比B光穿过的时间长，现用A和B两种光照射同种金属，都能发生光电效应，则下列说法正确的是( )A．光纤对B光的折射率大 B．A光打出的光电子的最大初动能一定比B光的大C．A光在单位时间内打出的电子数一定比B光的多 D．B光的波动性一定比A光显著7．已知一束可见光a是由m、n、p三种单色光组成的．检测发现三种单色光中，n、p两种色光的频率都大于m色光；n色光能使某金属发生光电效应，而p色光不能使该金属发生光电效应．那么，光束a通过三棱镜的情况是下图中的( )8．如图15－1－7所示是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能E k与入射光频率ν的关系图象．由图象可知( )A．该金属的逸出功等于E B．该金属的逸出功等于hν0C．入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为ED．入射光的频率为ν0/2时，产生的光电子的最大初动能为E/29．分别用波长为λ和3λ/4的单色光照射同一金属板，发出光电子的最大初动能之比为1∶2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为( )10．波长为λ＝0.17 μm的紫外线照射至金属筒上能使其发射光电子，光电子在磁感应强度为B的匀强磁场中，做最大半径为r的匀速圆周运动，已知r·B＝5.6×10－6T·m，光电子质量m＝9.1×10－31 kg，电荷量e＝1.6×10－19 C，求：(1)光电子的最大动能；(2)金属筒的逸出功．11．如图15－1－8所示，一伦琴射线管，K为阴极可产生电子，阴极K与对阴极A外加电压U AK＝30 kV.设电子离开K极时速度为零，通过电压加速后而以极大的速度撞到对阴极A上而产生X射线，假定电子的全部动能转为X射线的能量．求：(1)电子到达A极时的速度是多大？(2)从A极发出的X射线的最短波长是多少？(3)若电路中的毫安表的示数为10 mA，则每秒从A极最多能辐射出多少个X光子？(已知电子的质量m e＝9.1×10－31 kg，电子的电荷量e＝1.6×10－19 C，普朗克常量h＝6.6×10－34J·s)波粒二象性练习题1．如图在研究光电效应的实验中，发现用一定频率的A单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的B单色光照射时不发生光电效应（）A．A光的频率大于B光的频率B．B光的频率大于A光的频率C．用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是a流向bD．用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是b流向a2.如图所示是光电管使用的原理图.当频率为ｖ０的可见光照射到阴极Ｋ上时，电流表中有电流通过，则（）Ａ.若将滑动触头Ｐ移到Ａ端时，电流表中一定没有电流通过Ｂ.若用红外线照射阴极Ｋ时，电流表中一定有电流通过Ｃ.若用紫外线照射阴极Ｋ时，电流表中一定有电流通过Ｄ.若用紫外线照射阴极Ｋ时，电流表中一定有电流通过且电流一定变大3．如图所示一验电器与锌板用导线相连，现用一紫外线灯照射锌板，关灯之后验电器指针保持一定的偏角（）A．将一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将增大B．将一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将不变C．使验电器指针回到零，改用强度更大的紫外线灯照射锌板，验电器的指针偏角将增大D．使验电器指针回到零，改用强度更大的红外线灯照射锌板，验电器的指针一定偏转4．下列光学现象中，不能用波动理论解释的是（）A．光电效应现象B．光的衍射现象C．光的偏振现象D．光的反射现象5．如右图为一光电管的工作原理图，光电管能把光信号转变为电信号，当有波长为λ0的光照射光电管的阴极K时，电路中有电流通过灵敏电流计，则有（）A．若换用波长为λ1（λ1＜λ0)的光照射阴极时，电路中一定没有电流B．若换用波长为λ2（λ2＜λ0)的光照射阴极时，电路中一定有电流C．若换用波长为λ3（λ3＞λ0)的光照射阴极时，电路中可能有电流D．将电源的极性反接后，电路中一定没有电流6．伦琴射线管是用来产生X射线的一种装置，构造如图所示。
高中物理《波粒二象性》练习题(附答案解析)
高中物理《波粒二象性》练习题（附答案解析）学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．利用公式εhν可以直接计算（）A．电流B．电压C．能量D．电阻2．用一种单色光照射某金属，产生光电子的最大初动能为E k，单位时间内发射光电子数量为n，若增大该入射光的强度，则（）A．E k增加，n增加B．E k增加，n不变C．E k不变，n不变D．E k不变，n增加3．有关红、绿、紫三束单色光，下述说法正确的是（）A．红光频率最大B．在空气中红光的波长最小C．红光光子的能量大于绿光光子的能量D．用同一双缝干涉装置看到的紫光相邻两条亮条纹间距最小4．如图是研究光电效应的装置，用某一频率的光束照射金属板K，有粒子逸出，则（）A．逸出的粒子带正电B．改变光束的频率，金属的逸出功随之改变C．减小光束的光强，逸出的粒子初动能减少D．减小光束的频率，金属板K可能没有粒子逸出5．下列说法正确的是（）A．变化的磁场产生电场，变化的电场不产生磁场B．黑体不反射电磁波，也不向外辐射电磁波C．原子从高能态向低能态跃迁时吸收光子的能量，等于前后两个能级之差D．波速等于波长乘以频率6．如图所示，虚线圆的半径为R，某激光器的一端固定于圆心O点，且绕O点以角速度ω转动，转动过程中从激光器的另一端连续发出功率为P、波长为λ的细束激光（不计光束截面积），在虚线圆某处固定一弧形接收屏，该接收屏沿虚线圆的长度为l。
已知普朗克常数为h，激光传播的速度为c，则在激光器转动一周的过程中，接收屏接收到的光子数为（）A．lcPh RλωB．l PhcRλωC．l cPhRλωD．hRl cPωλ7．某同学用如图所示的装置研究光电效应现象，开始时，滑动变阻器滑片c移在最右端b点．用光子能量为4.2eV的光照射到光电管上，此时电流表G有读数．向左移动变阻器的触点c，当电压表的示数大于或等于1.5V时，电流表读数为0，则以下说法正确的是（）A．光电子最大初动能为2.7eVB．光电管阴极的逸出功为1.5eVC．当电流表示数为零时，断开电键，电流表示数不再为零D．将电源的正负极调换，变阻器滑片从b移到a，电流表的示数一直增大8．像增强器是能够把亮度很低的光学图像变为足够亮度的像的真空光电管。
高考物理近代物理知识点之波粒二象性专项训练及答案(1)
高考物理近代物理知识点之波粒二象性专项训练及答案(1)一、选择题1．下列说法正确的是（ ）A ．普朗克为了解释黑体辐射的实验结果而提出了光子说B ．康普顿效应说明光子不仅有能量还具有动量C ．是聚变反应D ．据波尔理论可知氢原子从高能级从低能级跃迁时，电子的动能减小，电势能增大2．在光电效应实验中，用同一光电管在不同实验条件下得到了甲、乙、丙三条光电流与电压之间的关系曲线．下列判断正确的是（ ）A ．甲光的频率大于乙光的频率B ．乙光的波长小于丙光的波长C ．乙光的强度低于甲光的强度D ．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能3．三束单色光1、2和3的频率分别为1v 、2v 和3123()v v v v >>。
分别用这三束光照射同一种金属，已知用光束2照射时，恰能产生光电效应。
下列说法正确的是( ) A ．用光束1照射时，一定不能产生光电效应B ．用光束3照射时，一定能产生光电效应C ．用光束3照射时，只要光强足够强，照射时间足够长，照样能产生光电效应D ．用光束1照射时，无论光强怎样，产生的光电子的最大初动能都相同4．下列说法中正确的是A ．阳光下肥皂泡上的彩色条纹和雨后彩虹的形成原理是相同的B ．只有大量光子才具有波动性，少量光子只具有粒子性C ．电子的衍射现象说明其具有波动性，这种波不同于机械波，它属于概率波D ．电子显微镜比光学显微镜的分辨率更高，是因为电子穿过样品时发生了更明显的衍射5．实验得到金属钙的光电子的最大初动能max K E 与入射光频率ν的关系如图所示。
下表中列出了几种金属的截止频率和逸出功,参照下表可以确定的是( ) 金属 钨 钙 钠 截止频率0/Z H ν 10.95 7.73 5.53逸出功A B 4.54 3.20 2.29A ．如用金属钨做实验得到的max K E ν-图线也是一条直线,其斜率比图中直线的斜率大B ．如用金属钠做实验得到的max K E ν-图线也是一条直线,其斜率比图中直线的斜率大C ．如用金属钠做实验得到的max K E ν-图线也是一条直线,设其延长线与纵轴交点的坐标为20-K E （，）,则21K K E E <D ．如用金属钨做实验,当入射光的频率1νν<时,可能会有光电子逸出6．关于光电效应，下列说法正确的是( )A ．极限频率越大的金属材料逸出功越大B ．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C ．从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D ．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多7．用如图的装置研究光电效应现象，当用能量为3.0eV 的光子照射到光电管上时，电流表G 的读数为0.2mA ，移动变阻器的触点c ，当电压表的示数大于或等于0.7V 时，电流表读数为0，则 （ ）A ．电键K 断开后，没有电流流过电流表GB ．所有光电子的初动能为0.7eVC ．光电管阴极的逸出功为2.3eVD ．改用能量为1.5eV 的光子照射，电流表G 也有电流，但电流较小8．下表是按照密立根的方法进行光电效应实验时得到的某金属的遏止电压U c 和入射光的频率ν的几组数据．U c/V0.5410.6370.7140.809 0.878ν/1014Hz 5.644 5.888 6.098 6.303 6.501由以上数据应用Execl描点连线，可得直线方程，如图所示．则这种金属的截止频率约为A．3.5×1014Hz B．4.3×1014Hz C．5.5×1014Hz D．6.0×1014Hz 9．用不同频率的光分别照射钨(W)和锌(Zn),产生光电效应,根据实验可画出光电子的-图线.已知钨的逸出功是4.54eV,锌的逸出功最大初动能k E随入射光频率v变化的k E v-坐标系中,则正确的图是（）为4.62eV,若将二者的图线画在同一个k E vA．B．C．D．10．下列说法正确的是（）A．不确定关系告诉我们，不能准确测量物体的位置或动量的值B ．天然放射现象揭示了原子具有核式结构C ．原子核衰变的半衰期不受温度压强影响，但与元素的状态有关D ．氢弹的原理是核聚变，同等情况释放的能量大于原子弹11．用某种单色光照射某金属表面，没有发生光电效应，下列做法中有可能发生光电效应的是（ ）A ．增加照射时间B ．改用波长更长的单色光照射C ．改用光强更大的单色光照射D ．改用频率更高的单色光照射12．已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz 和5.44×1014Hz ，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，下列说法正确的是（ ）A ．钾的逸出功大于钙的逸出功B ．钙逸出的电子的最大初动能大于钾逸出的电子的最大初动能C ．比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的波长D ．比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的动量13．入射光照射到金属表面上发生了光电效应，若入射光的强度减弱，但频率保持不变，那么以下说法正确的是（ ）A ．单位时间内从金属表面逸出的光电子的数目减少B ．从光照射到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔明显增加C ．逸出的光电子的最大初动能减小D ．有可能不再产生光电效应14．下列说法正确的是（ ）A ．康普顿在研究X 射线散射时，发现散射光线的波长发生了变化，为波动说提供了依据B ．汤姆孙发现了电子，并测出了电子的荷质比，从而揭示了原子核具有复杂结构C ．查德威克发现了中子，揭开了原子核组成的神秘面纱，开创了人类认识原子核的新纪元D ．伽利略发现了单摆具有等时性，并提出了单摆的周期性公式2g L T π= 15．如图为氢原子的能级示意图，大量处于激发态（n ＝4）的氢原子，当向低能级跃迁过程中辐射出N 种不同频率的光子，用这些光子照射逸出功为2.29eV 的金属钠，下列说法正确的是（ ）A ．N ＝5B ．其中从n ＝4跃迁到n ＝3所发出的光子频率最高C ．N 种频率的光子中，共有4种光子能使金属钠发生光电效应D ．金属钠表面逸出的光电子最大初动能为11.31eV16．关于光电效应实验现象及解释，下列说法正确的是（）A．光电流随着入射光频率的升高而增大B．遏止电压随着入射光的强度增强而增大C．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比D．入射光的波长大于极限波长时不能发生光电效应17．如图所示，把一块不带电的锌板用导线连接在验电器上，当用某频率的紫外线照射锌板时，发现验电器指针偏转一定角度，下列说法正确的是（）A．验电器带正电，锌板带负电B．验电器带负电，锌板也带负电C．若改用红光照射锌板，验电器的指针一定也会偏转D．若改用同等强度频率更高的紫外线照射锌板，验电器的指针也会偏转18．图甲为氢原子部分能级图，大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光。
波粒二象性试卷含答案
第十七章波粒二象性1、关于光的波粒二象性的理解正确的是（）A．大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性B．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子C．高频光是粒子，低频光是波D．波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著2、关于光的本性，下列说法中正确的是（）A．光电效应反映光的粒子性B．光子的能量由光的强度所决定C．光子的能量与光的频率成正比D．光在空间传播时，是不连续的，是一份一份的，每一份光叫做一个光子3、关于光的波粒二象性，下列说法中不正确的是（）A．波粒二象性指光有时表现为波动性，有时表现为粒子性。
B．光波频率越高，粒子性越明显。
C．能量较大的光子其波动性越显著。
D．个别光子易表现出粒子性，大量光子易表现出显示波动性。
E．光的波粒二象性应理解为，在某种场合下光的粒子性表现明显，在另外某种场合下，光的波动性表现明显。
4、关于物质波的认识，下列说法中正确的是（）A．电子的衍射实验证实了物质波的假设是正确的。
B．物质波也是一种概率波。
C．任一运动的物体都有一种波和它对应，这就是物质波。
D．宏观物体尽管可以看作物质波，但他们不具有干涉、衍射等现象。
5、下列关于光电效应的说法正确的是（）A．若某材料的逸出功是W，则它的极限频率B．光电子的初速度和照射光的频率成正比C．光电子的最大初动能和照射光的频率成正比D．光电子的最大初动能随照射光频率的增大而增大6、一金属表面，爱绿光照射时发射出电子，受黄光照射时无电子发射．下列有色光照射到这金属表面上时会引起光电子发射的是（）A．紫光B．橙光C．蓝光D．红光7、用绿光照射一光电管能产生光电效应，欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大就应（）A．改用红光照射B．增大绿光的强度C．增大光电管上的加速电压D．改用紫光照射8、用一束绿光照射某金属，能产生光电效应，现在把人射光的条件改变，再照射这种金属．下列说法正确的是（）A．把这束绿光遮住一半，则可能不产生光电效应B．把这束绿光遮住一半，则逸出的光电子数将减少C ．若改用一束红光照射，则可能不产生光电效应D ．若改用一束蓝光照射，则逸出光电子的最大初动能将增大9、用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率变，而减弱光的强度，则（ ）A ．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变B ．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小C ．逸出的光电子数木变，光电子的最大初动能减小D ．光的强度减弱到某一数值，就没有光电子选出了10、用如图所示的装置演示光电效应现象．当用某种频率的光照射到光电管上时，电流表G 的读数为i ．若改用更高频率的光照射，此时（ ）A ．将电池正的极性反转，则光电管中没有光电子产生B ．将电键S 断开，则有电流流过电流表GC ．将变阻器的触点c 向b 移动，光电子到达阳极时的速度必将变小D ．只要电源的电动势足够大，将变阻器的触点c 向a 端移动，电流表G 的读数必将变大11、已知一束可见光a 是由m 、n 、p 三种单色光组成的。
高考物理二轮选择题专练——光的波粒二象性练习题(共30题,有答案)
高考物理二轮选择题专练——光的波粒二象性练习题（共30题，有答案）1．2019年10月31日，重庆半导体光电科技产业同正式开工建设，标志着我国对光电效应的研究转型为自主研发，下列有关光电效应的说法正确的是（）A.某种单色光照射到金属表面时，只要光足够强就能发生光电效应，与频率无关B.任何金属都存在截止频率，入射光的频率必须大于该金属的截止频率时才能发生光电效应C.若某单色光照在金属表面已发生光电效应，不改变光强的条件下增大入射光的频率，形成的饱和光电流将随之增大D.发生光电效应时，入射光的频率越大，要使具有最大初动能的光电子的动能减为零所需反向电压就越小2．硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件，它的工作原理与光电效应类似：当光照射硅光电池，回路里就会产生电流。
关于光电效应，下列说法正确的是（）A.任意频率的光照射到金属上，只要光照时间足够长就能产生光电流B.只要吸收了光子能量，电子一定能从金属表面逸出C.逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率有关D.超过截止频率的入射光光强越强，所产生的光电子的最大初动能就越大3．光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象。
在高于某特定频率的电磁波照射下，某些金属内部的电子会被光子激发出来而形成光电子。
下列关于光电效应的说法正确的是（）A.光电效应是原子核吸收光子后向外释放电子的现象B.光电子的最大初动能Ek与入射光的强度无关C.相同强度的黄光和绿光照射同种金属材料时相同时间内逸出的光电子数相等D.入射光的频率为原来的一半时，逸出的光电子数一定减半4．某同学研究光电效应的实验电路如图所示，用不同的光分别照射密封管真空管的钠阴极（阴极K），钠阴极发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流，实验得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（为甲光.乙光.丙光），如图所示，则以下说法正确的是（）A.甲光的强度小于乙光的强度B.乙光的频率小于丙光的频率C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D.甲光对应的光电子最大初速度大于乙光的光电子的最大初动能5．光电效应实验的装置如图所示，用A.B两种不同频率的单色光分别照射锌板，A光能使验电器的指针发生偏转，B光则不能使验电器的指针发生偏转，下列说法正确的是（）A.照射光A光的频率小于照射光B光的频率B.增大照射光A的强度，验电器指针张角将变小C.使验电器指针发生偏转的是正电荷D.若A光是氢原子从n＝5能级向n＝1能级跃迁时产生的，则B光可能是氢原子从n＝6能级向n＝1能级跃迁时产生的6．用光子能量为5.0eV的一束光照射阴极P，如图，当电键K断开时。
波粒二象性
波粒二象性-----训练题一、选择题1、2005年被联合国定为“世界物理年”，以表彰爱因斯坦对科学的贡献。
爱因斯坦对物理学的贡献有( AC )A．创立“相对论” B．发现“X”射线C．提出“光子说” D．建立“原子核式模式”2、a光经过某干涉仪形成的光的干涉图样如图甲所示，若只将a光换成b光照射同一干涉仪，形成的光的干涉图样如图乙所示.则下述正确的是：（BC）A．a光光子的能量较大B．在水中a光传播的速度较大C．b光光子的能量较大D．若用a光照射某金属时不能发生光电效应，则用b光照射该金属时也不能发生光电效应3、在光的双缝干涉实验中，若在光屏处放照相底片，并设法控制入射光线强度和曝光时间，则下列描述中正确的是（ AD ）A.若曝光量很小，底片上会出现一些分布不规则的亮点，显示出光的粒子性B.即使曝光量很小，底片上也会显示出明暗相间的条纹，证明光具有波动性C.若曝光量足够大，底片上会出现亮度均匀的光斑，显示出光的波动性D.若曝光量足够大，底片上会出现明暗相间的条纹，证明光具有波动性4、如图所示，是现代化工业生产中大部分光电控制设备用到的光控继电器的示意图，它由电源、光电管、放大器、电磁继电器等几部分组成；当用绿光照射图中光电管阴极K 时，可发生光电效应，则以下说法正确的是：（B、D）A.增大绿光照射强度，光电子最大初动能增大；B.增大绿光照射强度，电路中的光电流增大；C.改用波长比绿光波长大的光照射光电管阴极K时，电路中一定有光电流；D.改用频率比绿光频率大的光照射光电管阴极K时，电路中一定有光电流。
5、已知一束可见光a是由m、n、p三种单色光组成的。
检测发现三种单色光中，n、p两种色光的频率都大于m色光；n色光能使某金属发生光电效应，而p色光不能使该金属发生光电效应。
那么，光束a通过三棱镜的情况是图中的( A )6、电子衍射实验证明电子具有波动性,这种波可称为(BCD)A．电磁波B。
几率波C。
德布罗意波D。
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第十五单元光学波粒二象性
回顾经典：
1. 已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，则两种光（）
A.在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大
B.以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光折射角较大
C.从该玻璃中射入空气发生反射时，红光临界角较大
D.用同一装置进行双缝干涉实验，蓝光的相邻条纹间距较大
解析：由可知，蓝光在玻璃中的折射率大，蓝光的速度较小，A 错；以相同的入射角从空气中斜射入玻璃中，蓝光的折射率大，向法线靠拢偏折得多，折射角应较小，B错。
从玻璃射入空气发生全反射
时的临界角由公式可知，红光的折射率小，临界角大，C正
确；用同一装置进行双缝干涉实验，由公式可知蓝光的波长短，相邻条纹间距小，D错。
答案：Ｃ
２. 如图为双缝干涉的实验示意图，若要使干涉条纹的间距变大可改用长更___________（填长、短）的单色光，或是使双缝与光屏间的距离___________（填增大、减小）。
解析：依据双缝干涉条纹间距规律，可知要使干涉条纹的间距变大，需要改用波长更长的单色光，应将增大双缝与屏之间的距离L。
答案：长，增大。
３. 光电效应的实验结论是：对于某种金属（）
A．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应C．超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小
D．超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大
解析：每种金属都有它的极限频率，只有入射光子的频率大于极限频率时，才会发生光电效应，且入射光的强度越大则产生的光子数越多，光电流越强；由光电效应方程，可知入射光子的频率越大，产生的光电子的最大初动能也越大，与入射光的强度无关，所以AD 正确。
答案：ＡＤ
课后习题：
１. 用a、b、c、d表示四种单色光，若（）
①a、b从同种玻璃射向空气，a的临界角小于b的临界角；
②用b、c和d在相同条件下分别做双缝干涉实验，c的条纹间距最大
③用b、d照射某金属表面，只有b能使其发射电子。
则可推断a、b、c、d可能分别是
A．紫光、蓝光、红光、橙光 B．蓝光、紫光、红光、橙光C．紫光、蓝光、橙光、红光 D．紫光、橙光、红光、蓝光２. 一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC为直角三角形（AC边末画出），AB为直角边ABC=45°；ADC为一圆弧，其圆心在BC边的中点。
此玻璃的折射率为1.5。
P为一贴近玻璃砖放置的、与AB垂直的光屏。
若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃砖，则（）
A. 从BC边折射出束宽度与BC边长度相等的平行光
B. 屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度
C. 屏上有一亮区，其宽度等于AC边的长度
D. 当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大
３. 下列说法正确的是（）
A.光波是一种概率波
B.光波是一种电磁波
C.单色光从光密介质进入光疏介质时,光子的能量改变
D.单色光从光密介质进入光疏介质时,光的波长不变
４. 用a、b两束单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上得到如图所示的干涉图样，其中图甲是用a光照射时形成的，图乙是用b光照射时形成的.则关于a、b两束单色光，下列说法正确的是( )
A.a光光子的能量比b光的大
B.在水中，a光传播的速度比b光的大
C.水对a光的折射率比对b光的小
D.b光的波长比a光的短
５. 关于光的波粒二象性的下列说法中正确的是（）：
A、光既有波动性又有粒子性；
B、光的波粒二象性彻底推翻了光的电磁说；
C、光的波粒二象性学说是把牛顿的光的微粒说和惠更斯的光的波动说相加得出结论；
D、光的波粒二象性是一切微观粒子所普遍具有的二象性中的一个具体例子。
６．一束复色可见光射到置于空气中的平板玻璃上，穿过玻璃后从下表面射出，变为a、b两束平行单色光，如图16-9所示.对于两束单色光来说（）
Ａ玻璃对a光的折射率较大
Ｂa光在玻璃中传播的速度较大
Ｃb光每个光子的能量较大
Ｄb光的波长较长
７. 在一次讨论中，老师问道：“假如水中相同深度处有a、b、c三种不同颜色的单色点光源，有人在水面上方同等条件下观测发现，b在水下的像最深，c照亮水面的面积比a的大。
关于这三种光在水中的性质，同学们能做出什么判断？”有同学回答如下：①c光的频率最大；②a 光的传播速度最小；③b光的折射率最大；④a光的波长比b光的短。
根据老师的假定，以上回答正确的是( )
A．①② B．①③ C．②④ D．③④８. 甲、乙两单色光分别通过一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为0
∆>，若∆x甲> ∆x乙，则下列说法
x
正确的是( )
A．甲光能发生偏振现象，乙光则不能发生
B．真空中甲光的波长一定大于乙光的波长
C．甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量
D．在同一均匀介质甲光的传播速度大于乙光
９, 某同学在做双缝干涉实验中，安装好实验装置后，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是由于( )
A.光束的中央轴线与遮光筒的中心轴线不一致，相差较大
Ｂ.没有安装滤光片
C.单缝与双缝不平行
D.光源发出的光束太强
１０. 某同学在做“测定玻璃的折射率”的实验中，操作时将玻璃砖的界线aa′、bb′画好后误用另一块宽度稍窄的玻璃砖，如图甲所示.实验中除仍用原界线外，其他操作都正确.则所测玻璃的折射率将( )
A.偏大
B.偏小
C.不变
D.不能确定
１１. 在一次“测定玻璃的折射率”的实验中，采用了如下方法：将一块半圆形玻璃砖放在水平面上(如图所示)，用一束光线垂直玻璃砖直径平面射入圆心O，以O为转动轴在水平面内缓慢转动半圆形玻璃砖，当刚转过θ角度时，观察者在玻璃砖平面一侧恰好看不到出射光线，这样就可以知道该玻璃砖的折射率n的大小.那么，上述测定方法主要是利用原理，该玻璃的折射率n＝.
１２.如图甲所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，
甲
(1)光具座上放置的光学元件依次为：①光源、②、
③、④、⑤遮光筒、⑥光屏.
(2)如果将灯泡换成激光光源，该实验照样可以完成，并测出光波波长.这时可以去掉的部件是(填数字代号).
(3)转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，手轮的示数如图乙所示；继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹，手轮的示数如图丙所示，则条纹的间距是mm.
乙丙
(4)如果已经测得双缝的间距是0.30 mm、双缝和光屏之间的距离是1 m，则待测光的波长是m.(结果保留三位有效数字)
课后习题答案：
１.Ａ２,.Ｄ３.ＡＢ４.Ａ５.ＡＤ６.ＡＤ７.Ｃ８.ＢＤ９.ＡＣ１０.Ｂ
１１．全反射１／ｓｉｎθ
１２．(1)滤光片 单缝 双缝
(2)②③
(3)1.55 提示：x 2－x 1n －1
(4)4.65×10－7
提示：λ＝d L ·Δx。