1黑体辐射、康普顿散射

《1黑体辐射、康普顿散射》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、一黑体辐射和普朗克的能量子假说h=6.6260755×10-34J·s二光电效应和爱因斯坦的光量子论1光的波粒二象性经典粒子经典波2波粒子三.康普顿效应量子物理基础§1黑体辐射和普朗克的能量子假说一.基本概念1.热辐射分子的热运动使物体辐射电磁波加热铁块基本性质温度辐射能量电磁波的短波成分平衡热辐射同一时间内辐射、吸收的能量相等2.单色辐出度（能流密度）M—辐射能量按波长的分布3.总辐出度M（T）单位时间内从物体单位表面发出的波长在附近单位波长间隔内的电磁波的能量。2．理论与实验的对比能完全吸收各

2、种波长电磁波而无反射的物体二.黑体和黑体辐射的基本规律1.黑体M只与温度有关与材料及表面状态无关1896年，维恩公式：假设“气体分子辐射频率只与其运动速度有关”(T为温度)1900年，瑞利公式：“能量均分定理”用到1900年，普朗克公式：内插法(使维恩公式和瑞利公式衔接起来)(c1c2为常数)问题：如何在热力学中找到公式的解释。普朗克：把瑞利推导中用到的积分换成求和三.普朗克的能量子假说和黑体辐射公式2.普朗克假定（1900）h=6.6260755×10-34J·s3.普朗克公式经典能量=h在全波段与

3、实验结果符合物体-----振子经典理论：振子的能量取“连续值”物体发射或吸收电磁辐射:1．“振子”的概念（1900年以前)量子§2光电效应和爱因斯坦的光量子论一.光电效应的实验规律入射光频率v大于一定的频率v0（红限频率）时，才会产生光电效应，与入射光强无关光电效应是瞬时发生的按照光的经典电磁理论：光波能量分布在波面上，光电效应不可能瞬时发生！光波的强度与频率无关，不存在截止频率！3.对光电效应的解释当＜A/h时，不发生光电效应。红限频率电磁辐射由以光速c运动的局限于空间某一小范围的光量子（光子）组成，

4、=h2.爱因斯坦光量子假设(1905)1.普朗克假定是不协调的二.爱因斯坦的光量子论只涉及发射或吸收,未涉及辐射在空间的传播。§3光的波粒二象性康普顿散射一.光的波粒二象性1.近代认为光具有波粒二象性在有些情况下，光突显波动性；在另一些情况下，突显粒子性此粒子不是经典粒子,此波也不是经典波——波粒子1）经典粒子基本状态量：位置、动量根本属性：派生状态量：、、等描述：建立在相对论基础上的三大守恒定律规律：所有状态量都能同时确定。2）经典波状态量：频率、波数根本属性：描述：波服从叠加原理规律：所有波都是物理量

5、的波动——干涉、衍射、偏振经典波与经典粒子不相容2.波粒子粒子：可用能量，动量描述的对象且遵从经典粒子的规律波：可用频率，波长（或波数）描述的对象且遵从经典波的规律属性：波粒统一性光子：证明：一个自由电子不可能一次完全吸收一个光子。证：能量守恒定律和动量守恒定律消去并顾及得：即：因此，动量守恒和能量守恒不能同时满足。（自由电子：不受任何场作用）参考系：自由电子静止将自由电子和光子看成粒子二.康普顿散射X射线在石墨上的散射实验规律电子的Compton波长准直系统入射光0散射光探测器石墨散射体X射线

6、光子与“静止”的“自由电子”弹性碰撞碰撞过程中能量与动量守恒e三.康普顿效应验证了光的量子性例：X光子的能量是0.60MeV，被电子散射后，波长变化了20%，求：反冲电子的动能。解：散射后光子的波长：其能量：由能量守恒：学习动物精神11、机智应变的猴子：工作的流程有时往往是一成不变的，新人的优势在于不了解既有的做法，而能创造出新的创意与点子。一味地接受工作的交付，只能学到工作方法的皮毛，能思考应变的人，才会学到方法的精髓。学习动物精神12、善解人意的海豚：常常问自己：我是主管该怎么办才能有助于更好的处理

7、事情的方法。在工作上善解人意，会减轻主管、共事者的负担，也让你更具人缘。谢谢大家！学习动物精神11、机智应变的猴子：工作的流程有时往往是一成不变的，新人的优势在于不了解既有的做法，而能创造出新的创意与点子。一味地接受工作的交付，只能学到工作方法的皮毛，能思考应变的人，才会学到方法的精髓。学习动物精神12、善解人意的海豚：常常问自己：我是主管该怎么办才能有助于更好的处理事情的方法。在工作上善解人意，会减轻主管、共事者的负担，也让你更具人缘。谢谢大家！