物理量子物理课件 15-3康普顿效应.ppt

《物理量子物理课件 15-3康普顿效应.ppt》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、15-1黑体辐射普朗克能量子假设15-2光电效应光的波粒二象性15-3康普顿效应15-4氢原子的玻尔理论15-6德布罗意波实物粒子的二象性15-7不确定关系15-8量子力学简介第十五章量子物理1920年，美国物理学家康普顿在观察X射线被物质散射时，发现散射线中含有波长发生了变化的成分——散射束中除了有与入射束波长0相同的射线，还有波长>0的射线.一实验装置康普顿吴有训二实验结果（相对强度）（波长）1散射束中除了有与入射束波长0相同的射线，还有波长>0的射线.2波长的偏移与散射角有关.3射线的强度I与散射角有关.二实验结果4与散射物质无关.5射线的强度I与散射物

2、质原子序数有关.二实验结果1散射束中除了有与入射束波长0相同的射线，还有波长>0的射线.2波长的偏移与散射角有关.3射线的强度I与散射角有关.4与散射物质无关.5射线的强度I与散射物质原子序数有关.三经典理论的困难按经典电磁理论，带电粒子受到入射电磁波的作用而发生受迫振动，从而向各个方向辐射电磁波,散射束的频率应与入射束频率相同，带电粒子仅起能量传递的作用.经典理论：电磁波(λ0、ν0)→散射物（原子受迫振荡）→辐射电磁波—波长、频率只能是λ0、ν0.可见，经典理论无法解释波长变长的散射线.3.原子序数小的原子内层电子少，散射光中正常成分少；原子序数大的原子则相反，

3、散射光中正常成分多.电子光子光子光子电子1定性分析1.外层电子~自由→与光子碰撞时获得一部分能量→光子能量↓→→——康普顿散射光.四量子解释2.内层电子与核结合紧→光子与之碰撞→光子反弹（不损失能量）→不变——正常光.电子光子光子2定量分析动量守恒能量守恒动量守恒能量守恒康普顿波长康普顿公式散射光波长的改变量仅与有关散射光子能量减小康普顿公式若则,可见光观察不到康普顿效应.与的关系与物质无关，是光子与近自由电子间的相互作用.散射中的散射光是因光子与紧束缚电子（原子核）的作用.原子序数大的物质，其电子束缚强，因而康普顿效应不明显.康普顿公式五物理意义光子假设的正确性，光具有波粒

4、二象性.微观粒子的相互作用也遵守能量守恒和动量守恒定律.一般而言，光在传递过程中，波动性较为显著；光与物质相互作用时，粒子性比较显著.狭义相对论力学的正确性.1927年康普顿获得诺贝尔物理奖！解（1）例波长的X射线与静止的自由电子作弹性碰撞,在与入射角成角的方向上观察,问（2）反冲电子得到多少动能？动量?（1）散射波长的改变量为多少？（3）在碰撞中，光子的能量损失了多少？波长越短的射线，越易观察到康普顿效应！（2）反冲电子的动能（3）光子损失的能量＝反冲电子的动能例波长的X射线与静止的自由电子作弹性碰撞,在与入射角成角的方向上观察,问（2）反冲电子得到多少动能？动量?（1）散

5、射波长的改变量为多少？（3）在碰撞中，光子的能量损失了多少？（4）反冲电子的动量例波长的X射线与静止的自由电子作弹性碰撞,在与入射角成角的方向上观察,问（2）反冲电子得到多少动能？动量?（1）散射波长的改变量为多少？（3）在碰撞中，光子的能量损失了多少？xyxyPeh/0h/（4）反冲电子的动量xyxyPeh/0h/h/0