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2023年北京海淀区高三一模物理反馈试题解析版(选择题第14题)

文化教育佚名2023-09-17

超冷原子是指温度接近0K状态下的原子,其热运动速率只有室温下的

倍。制备时,先利用激光冷却技术,将原子置于相向传播且频率略不同于原子跃迁能级

所对应频率的激光束中运动时,由于多普勒效应,原子受到激光束对其产生的阻力,从而使原子的速度降低。又利用磁场将原子束缚在一定的区域内形成原子团,实现较长时间的原子与激光相互作用。再利用蒸发冷却技术,将原子团中速率较大的原子“蒸发”掉,使温度进一步降低。根据上述信息,下列说法正确的是( )

B.激光制冷技术只能使特定速率的原子减速,而其余原子的速率保持不变
来源: www.ws46.com

D.传播方向与原子运动方向相反的激光的频率应当略高于

(h为普朗克常量)

分析与解答:

本题主要考查运用课本中的物理知识,结合题目中给到的背景知识,分析问题和解决问题的能力,这也是近几年高考试题的选择后两题的命题方向和特点。请大家注意。

我们逐一选项分析看下:

选项A,根据动量定理我们知道,原子的质量越大,在同样的冲量作用下,速度的改变越小,又因为温度是平均动能的标志,那么就意味着,激光制冷所以选项A错误。

选项B,根据题意,我们知道,激光使原子减速的原理是,动量越大,波长越短,反之,原子的动量越小,波长越长。与室温下的原子相比,超冷原子的速率非常小,那么其动量就非常小,那么对应的物质波的波长就越长,那么就更容易发生衍射。

所以选项C正确。

选项D,这个主要是源于多普勒制冷的原理。

当激光传播方向与原子运动方向相反时,原子感受到激光的频率比实际频率略高。

所以,根据以上分析可以知道,传播方向与原子运动方向相反的激光的频率应当略低于

(h为普朗克常量)。

所以选项D错误。

综合分析可知,本题的正确答案为选项C。

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