Question

10．現(xiàn)代科技中常利用中子衍射技術(shù)研究晶體的結(jié)構(gòu)，因?yàn)闊嶂凶拥牡虏剂_意波長(zhǎng)與晶體中原子間距相近．已知中子質(zhì)量m=1.67×10^-27 kg，可以估算德布羅意波長(zhǎng)λ=1.82×10^-10 m的熱中子動(dòng)能的數(shù)量級(jí)為（　　）

• A． 10^-17 J
• B． 10^-19 J
• C． 10^-21 J
• D． 10^-24 J

Answer 1

分析 熱中子的動(dòng)能由熱中子的質(zhì)量與速度求出，然而速度則是由λ=$\frac{h}{p}$與P=mv算出．

解答 解：由德布羅意波公式λ=$\frac{h}{p}$得P=$\frac{h}{λ}$
             而P=mv，則v=$\frac{h}{λm}$=$\frac{6.63×1{0}^{-34}}{1.82×1{0}^{-10}×1.67×1{0}^{-27}}$m/s=2.18×10³m/s
所以E=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$=$\frac{1}{2}×1.67×1{0}^{-27}×（2.18×1{0}^{3}）^{2}$J=3.97×10^-21J
因此熱中子的動(dòng)能的數(shù)量級(jí)為：10^-21J
故選：C

點(diǎn)評(píng) 該題考查對(duì)德布羅意波波長(zhǎng)公式的應(yīng)用，將相關(guān)的數(shù)據(jù)代入公式即可．同時(shí)要理解任何物體均有物質(zhì)波，不過質(zhì)量很小時(shí)物質(zhì)具有波的特性體現(xiàn)顯著．