高二物理选修3-5第二章波和粒子问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/03 15:21:19
若一个静止的电子经2500V电压加速,求能量和这个电子动能相同的光子的波长,并求该光子的波长和这个电子的波长之比.

能量:E=qU=(1.6*10^-19)*(2500)J=4*10^-16J

动量:p=√(2mEk)=√(2mE)

电子波长:λ1=h/p=h/√(2mE)

光子波长:λ2=hc/E(由E=hν=hc/λ得到)

λ2/λ1=(hc/E)/(h/√(2mE))
=c*√(2m/E)
=(3.0*10^8)*√(2*9.1*10^-31/4*10^-16)
=√(819/2)
≈20.236

电子动能E=eU=2500eV=2500×1.6×10^(-19)J=4×10^(-16)J
电子动量P=√2mE=2.7×10×^(-23)kgm/s
对光子E=hc/λ1得光子的波长λ1=4.98×10^(-10)m
电子的波长λ2=h/P=2.46×10^(-11)
所以光子波长和此电子的波长之比为:λ1:λ2=830:41≈20:1