题目
如果两种不同质量的粒子,其德布罗意波长相同,则这两种粒子的( )A. 动量相同 B. 能量相同 C. 速度相同 D. 动能相同
如果两种不同质量的粒子,其德布罗意波长相同,则这两种粒子的( )
A. 动量相同
B. 能量相同
C. 速度相同
D. 动能相同
题目解答
答案
A
解析
步骤 1:德布罗意波长公式
德布罗意波长公式为 \(\lambda = \frac{h}{p}\),其中 \(\lambda\) 是波长,\(h\) 是普朗克常数,\(p\) 是粒子的动量。动量 \(p\) 可以表示为 \(p = mv\),其中 \(m\) 是粒子的质量,\(v\) 是粒子的速度。
步骤 2:动量与波长的关系
由于两种不同质量的粒子的德布罗意波长相同,根据德布罗意波长公式,可以得出它们的动量相同。即 \(\lambda_1 = \lambda_2\),则 \(\frac{h}{p_1} = \frac{h}{p_2}\),从而 \(p_1 = p_2\)。
步骤 3:能量与动量的关系
能量 \(E\) 与动量 \(p\) 的关系为 \(E = \frac{p^2}{2m}\)。由于两种粒子的质量不同,即使动量相同,它们的能量和动能也会不同。因此,选项 B 和 D 不正确。
步骤 4:速度与动量的关系
由于两种粒子的质量不同,即使动量相同,它们的速度也会不同。因此,选项 C 不正确。
德布罗意波长公式为 \(\lambda = \frac{h}{p}\),其中 \(\lambda\) 是波长,\(h\) 是普朗克常数,\(p\) 是粒子的动量。动量 \(p\) 可以表示为 \(p = mv\),其中 \(m\) 是粒子的质量,\(v\) 是粒子的速度。
步骤 2:动量与波长的关系
由于两种不同质量的粒子的德布罗意波长相同,根据德布罗意波长公式,可以得出它们的动量相同。即 \(\lambda_1 = \lambda_2\),则 \(\frac{h}{p_1} = \frac{h}{p_2}\),从而 \(p_1 = p_2\)。
步骤 3:能量与动量的关系
能量 \(E\) 与动量 \(p\) 的关系为 \(E = \frac{p^2}{2m}\)。由于两种粒子的质量不同,即使动量相同,它们的能量和动能也会不同。因此,选项 B 和 D 不正确。
步骤 4:速度与动量的关系
由于两种粒子的质量不同,即使动量相同,它们的速度也会不同。因此,选项 C 不正确。