Question

1924年法國物理學家德布羅意提出物質波的概念，任何一個運動著的物體，小到電子，大到行星、恒星都有一種波與之對應，波長為λ=h/p，p為物體運動的動量，h是普朗克常數．同樣光也具有粒子性，光子的動量為：p=h/λ．根據上述觀點可以證明一個靜止的自由電子如果完全吸收一個γ光子，會發生下列情況：設光子頻率為ν，則E=hν，p=h/λ=hν/c，被電子吸收后有hν=m_ev²/2，hν/c=m_ev．由以上兩式可解得：v=2c，電子的速度為兩倍光速，顯然這是不可能的．關于上述過程以下說法正確的是（ ）
A．因為在微觀世界動量守恒定律不適用，上述論證錯誤，所以電子可能完全吸收一個γ光子
B．因為在微觀世界能量守恒定律不適用，上述論證錯誤，所以電子可能完全吸收一個γ光子
C．動量守恒定律、能量守恒定律是自然界中普遍適用規律，所以唯一結論是電子不可能完全吸收一個γ光子
D．若γ光子與一個靜止的自由電子發生作用，則γ光子被電子散射后頻率不變

Answer 1

【答案】分析：根據動量守恒定律、能量守恒定律結合題意，即可求解．
解答：解：A、根據常識“動量守恒定律、能量守恒定律是自然界中普遍適用的規律”從而可判斷選項A、B錯誤，
C、光電效應中金屬內部電子在吸收一定能量的光子后克服逸出功從而成為自由電子、以及玻爾能級躍遷中基態的電子吸收一定頻率的光子后能躍遷到較高能級的印象，在這兩個例子中，都是電子吸收光子的．故C正確；
D、同時學生頭腦中有康普頓效應的印象，所以能判斷γ光子被電子散射后因能量變小從而頻率降低，所以選項D錯誤，
故選C
點評：考查信息題中根據已知的條件與已有的物理規律相綜合來解題，培養學生的分析與思考的能力．