Question

【題目】場致發射顯微鏡的構造如圖所示：一根尖端直徑約為100nm的針，位于真空玻璃球泡的中心，球的內表面涂有熒光材料導電膜，在膜與針之間加上如圖所示的高電壓，使針尖附近的電場高達，電子就被從針尖表面拉出并加速到達涂層，引起熒光材料發光。這樣，在熒光屏上就看到了針尖的某種像（針尖表面的發射率圖像），如分辨率足夠高，還可以分辨出針尖端個別原子的位置。但由于電子波的衍射，會使像模糊影響分辨率。將電極方向互換，并在玻璃泡中充進氦氣，則有氦離子產生打到熒光屏上，可使分辨率提高。以下判斷正確的是

A. 氦原子變成氦離子是在導電膜附近發生的

B. 電子從針尖到導電膜做勻加速運動

C. 電子或氦離子的撞擊使熒光材料的原子躍遷到了激發態

D. 分辨率提高是因為氦離子的德布羅意波長比電子的長

Answer 1

【答案】C

【解析】當無規則運動的氦原子與針尖上的鎢原子碰撞時，由于氦原子失去電子成為正離子，故A錯誤；由圖可知，該電場是非勻強電場，故電子做的不是勻加速運動，故B錯誤；當電子或氦離子以很大的速度撞擊熒光材料時，電子或氦離子把一部分動能轉移給了熒光材料的原子，從而從使其躍遷到了激發態，故C正確；在電場加速，根據動能定理有：，根據動能與動量的關系有:,根據德布羅意波長，聯立得：，變換電極前后，兩極的電壓不變，而氦離子的質量、電量都大于電子的質量、電量，故氦離子的德布羅意波長比電子的小，故D錯誤；故選C.