康普顿效应康普顿效应.ppt

康普顿散射曲线的特点：1.除原波长?0外出现了移向长波方向的新的散射波长?。2.新波长?随散射角的增大而增大。散射中出现?≠?0的现象，称为康普顿散射。波长的偏移为=0Oj=45Oj=90Oj=135Oj................................................................................o（A）0.7000.750λ波长.......?0?经典电磁理论在解释康普顿效应时无法解释波长改变和散射角的关系。射光频率应等于入射光频率。其频率等于入射光频率，所以它所发射的散根据经典电磁波理论，当电磁波通过物质时，物质中带电粒子将作受迫振动，010302遇到的困难2.若光子和束缚很紧的内层电子相碰撞，子能量几乎不变，波长不变。小于原子质量，根据碰撞理论，碰撞前后光光子将与整个原子交换能量,由于光子质量远是散射光的波长大于入射光的波长。1.若光子和外层电子相碰撞，光子有一康普顿效应是光子和电子作弹性碰撞的部分能量传给电子,散射光子的能量减少，于结果，具体解释如下：光子理论对康普顿效应的解释17.2光的粒子性17世纪明确形成了两大对立学说1牛顿2惠更斯3微粒说4波动说519世纪初证明了波动说的正确性6由于波动说没有数学基础以及牛顿的威望使得微粒说一直占上风719世纪末光电效应现象使得爱因斯坦在20世纪初提出了光子说：光具有粒子性8对光学的研究9从很早就开始了……10圆屏衍射圆孔衍射钢针的衍射增透膜薄膜干涉镜面检测光的干涉和衍射现象表明光确实是一种波光电效应当光线（包括不可见光）照射在金属表面时，金属中有电子逸出的现象，称为光电效应。逸出的电子称为光电子。2.光电效应的电路图阳极阴极光电子在电场作用下形成光电流存在饱和电流01光电效应的实验规律04光照不变，增大UAK，G表中电流达到某一值后不再增大，即达到饱和值。02实验表明：入射光越强，饱和电流越大03将电源反接，电场反向，则光电子离开阴极后将受反向电场阻碍作用。当K、A间加反向电压，光电子克服电场力作功，当电压达到某一值Uc时，光电流恰为0。Uc称遏止电压。(2)存在遏止电压和截止频率阳极阴极为什么会存在遏止电压？－++++++一一一一一一v最大的初动能a.遏止电压UCEEUFKAIUcOU光强较弱遏止电压光电效应伏安特性曲线光电效应伏安特性曲线IIsUaOU光强较强光强较弱遏止电压饱和电流实验表明:对于一定颜色(频率)的光,无论光的强弱如何,遏止电压是一样的.光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，与入射光的强弱无关。当入射光的频率减小到某一数值时，即使不施加反向电压也没有光电流，这表明已经没有光电子了，称为截止频率或是极限频率，这就是说，当入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应。01实验表明：不同的金属的极限频率不同。02b.存在截止频率实验结果：即使入射光的强度非常微弱，只要入射光频率大于被照金属的极限频率，电流表指针也几乎是随着入射光照射就立即偏转。更精确的研究推知，光电子发射所经过的时间不超过10－9秒（这个现象一般称作“光电子的瞬时发射”）。光电效应在极短的时间内完成(3)具有瞬时性阳极阴极二.经典理论解释光电效应的疑难经典认为，按照经典电磁理论，入射光的光强越大，光波的电场强度的振幅也越大，作用在金属中电子上的力也就越大，光电子逸出的能量也应该越大。也就是说，光电子的能量应该随着光强度的增加而增大，不应该与入射光的频率有关，更不应该有什么截止频率。STEP2STEP1光电效应实验表明：只要频率高于极限频率，即使光强很弱也有光电流；频率低于极限频率时，无论光强再大也没有光电流。光电效应具有瞬时性。而经典认为光能量分布在波面上，吸收能量要时间，即需能量的积累过程。21光子：爱因斯坦从普朗克的能量子说中得到了启发，他提出：光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为ν的光的能量子为hν。这些能量子后来被称为光子。爱因斯坦的光子说43三.爱因斯坦