大学物理知识康普顿效应的课件学习讲义.ppt

1 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. 2 一 实验装置 3 二 实验结果 4 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. 可见，经典理论无法解释波长变长的散射线. 5 1 物理模型 四 量子解释 6 电子反冲速度很大，用相对论力学处理. 固体表面电子束缚较弱，视为近自由电子. 7 (1)入射光子与散射物质中束缚微弱的电子弹性碰撞时，一部分能量传给电子，散射光子能量减少，频率下降、波长变大. 2 定性分析 (2)光子与原子中束缚很紧的电子发生碰撞，近似与整个原子发生弹性碰撞时，能量不会显著减小，所以散射束中出现与入射光波长相同的射线. 8 3 定量计算 9 10 康普顿公式 11 散射光子能量减小 4 结论 12 5 讨论 光具有波粒二象性 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. 13 14 6 物理意义 光子假设的正确性，狭义相对论力学的正确性 . 微观粒子的相互作用也遵守能量守恒和动量守恒定律. 15 （2）反冲电子得到多少动能？ （3）在碰撞中，光子的能量损失了多少？ （1）散射波长的改变量 为多少？ 16 （1） （2） 反冲电子的动能 （3） 光子损失的能量＝反冲电子的动能 解