Question

1924年法国物理学家德布罗意提出物质波的概念，任何一个运动着的物体，小到电子，大到行星、恒星都有一种波与之对应，波长为λ=h/p，p为物体运动的动量，h是普朗克常数．同样光也具有粒子性，光子的动量为：p=h/λ．根据上述观点可以证明一个静止的自由电子如果完全吸收一个γ光子，会发生下列情况：设光子频率为ν，则E=hν，p=h/λ=hν/c，被电子吸收后有hν=m_ev²/2，hν/c=m_ev．由以上两式可解得：v=2c，电子的速度为两倍光速，显然这是不可能的．关于上述过程以下说法正确的是（ ）
A．因为在微观世界动量守恒定律不适用，上述论证错误，所以电子可能完全吸收一个γ光子
B．因为在微观世界能量守恒定律不适用，上述论证错误，所以电子可能完全吸收一个γ光子
C．动量守恒定律、能量守恒定律是自然界中普遍适用规律，所以唯一结论是电子不可能完全吸收一个γ光子
D．若γ光子与一个静止的自由电子发生作用，则γ光子被电子散射后频率不变

Answer 1

【答案】分析：根据动量守恒定律、能量守恒定律结合题意，即可求解．
解答：解：A、根据常识“动量守恒定律、能量守恒定律是自然界中普遍适用的规律”从而可判断选项A、B错误，
C、光电效应中金属内部电子在吸收一定能量的光子后克服逸出功从而成为自由电子、以及玻尔能级跃迁中基态的电子吸收一定频率的光子后能跃迁到较高能级的印象，在这两个例子中，都是电子吸收光子的．故C正确；
D、同时学生头脑中有康普顿效应的印象，所以能判断γ光子被电子散射后因能量变小从而频率降低，所以选项D错误，
故选C
点评：考查信息题中根据已知的条件与已有的物理规律相综合来解题，培养学生的分析与思考的能力．