15-3 康普顿效应.ppt

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1、第十章波动MECHANICALWAVES量子物理第十五章15-3康普顿效应1本节内容概要本节教学要求理解康普顿效应的实验规律；理解光子理论对康普顿效应的解释；理解光的波粒二象性。康普顿效应及实验结果经典理论遇到的困难量子解释2一实验装置3二实验结果（相对强度）（波长）3显著程度与相对原子质量有关。124三经典理论的困难带电粒子受入射电磁波作用发生受迫振动向各个方向辐射电磁波散射束与入射束频率相同带电粒子仅起能量传递的作用51物理模型四量子解释光子电子电子光子6电子反冲速度很大，用相对论力学处理。电子热运动能量，近似为静止电子。固体表面电子束缚较弱，视为近自由电子。光子电子电子光子入

2、射光子（X或射线）能量大：7(2)光子与束缚微弱的电子弹性碰撞，部分能量传给电子，散射光子能量减少，波长变大。2定性分析(1)光子与束缚很紧的电子碰撞，近似与整个原子弹性碰撞，能量不会显著减小，散射光子波长不变。83定量计算9康普顿波长康普顿公式10仅与有关。散射光子能量减小114讨论→，可见光观察不到康普顿效应。（P38715-14）光具有波粒二象性传播过程，波动性较为显著与物质相互作用，粒子性较显著12与物质无关：光子与近自由电子间的相互作用。（P38715-15）散射光：光子与紧束缚电子作用。原子量大物质，电子束缚较强，康普顿效应不明显。4讨论135物理意义光子假设、狭义相对

3、论力学的正确性。微观粒子的相互作用遵守能量守恒和动量守恒定律。14讨论教材P38715-12光电效应和康普顿效应都是光子与电子间的相互作用，你是怎样区别这两个过程的？光电效应：电子吸收光子。康普顿效应：光子与近自由电子间的相互作用。END15TheEnd16