现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构.为满足测量要求,将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为dn,其中n>1.已知普朗克常量h、电子质量m和电子电荷量e,电子的初速度不计,则显微镜工作时电子的加速电压应为( )A. n2h2med2B. (md2h2n2e3) 13C. d2h22men2D. n2h22med2
问题描述:
现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构.为满足测量要求,将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为
,其中n>1.已知普朗克常量h、电子质量m和电子电荷量e,电子的初速度不计,则显微镜工作时电子的加速电压应为( )d n
A.
n2h2
med2
B. (
) md2h2
n2e3
1 3
C.
d2h2
2men2
D.
n2h2
2med2
答
物质波的波长λ=
;h mv
则
=d n
h mv
v=
nh md
由动能定理可得:
Ue=
mv21 2
解得U=
;
n2h2
2med2
故选D.
答案解析:因电子在传播过程为形成物质波,故在测量中应使波长较小;由德布罗意波的波长公式可知电子的动量及速度;则可求得电子的动能,由动能定理可求得加速电压.
考试点:带电粒子在匀强电场中的运动;动能定理的应用;物质波.
知识点:因波长越大越容易发生衍射现象,故在使用电子显微镜时必须要求波长小于某一值才能让测量更精确.