高中物理第二章波粒二象性2.3康普顿效应及其解释2.4光的波粒二象性.pptxVIP

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第三节康普顿效应及其解释第四节光波粒二象性2/26

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目标导航预习导引二一?4/26

目标导航预习导引二一4.康普顿效应意义再次证实了爱因斯坦光子假说正确性.不但证实了光子含有能量,同时证实了光子含有动量.太阳光从小孔射入室内时,我们从侧面能够看到这束光;白天天空各处都是亮;宇航员在太空中尽管太阳光刺眼刺目,其它方向天空却是黑.为何?答案:地球上存在着大气,太阳光经大气中微粒散射后传向各个方向;而在太空中真空环境下,光不再散射,只向前传输.5/26

目标导航二一预习导引二、光波粒二象性1.光波粒二象性本质(1)双缝干涉试验装置如图(2)条件控制降低光源S强度,直到入射光减弱到没有两个光子同时存在程度.(3)试验过程经过短时间、较长时间和长时间让感光片曝光.6/26

目标导航二一预习导引(4)试验结果①短时间,感光片上展现杂乱分布光点.②较长时间,感光片上展现含糊亮纹.③长时间,感光片上形成清楚明暗相间干涉图样.④试验结论光现有粒子性,又有波动性,光含有波粒二象性.2.概率波(1)对干涉试验中明暗条纹解释每个光子按照一定概率落在感光片上某一点,概率大地方落下光子多,形成亮纹,概率小地方落下光子少,形成暗纹.(2)光波是一个概率波,干涉条纹是光子在感光片上各点概率分布反应.在宏观世界波和粒子是相互对立,在微观世界波和粒子是统一.单个光子运动含有偶然性,大量光子运动符合统计规律,概率波表达了波粒二象性友好统一.?7/26

知识精要思索探究迁移应用一二典题例解?三8/26

一二知识精要思索探究迁移应用典题例解光子说是怎样对康普顿效应进行解释?答案:假定X射线光子与电子发生完全弹性碰撞,这种碰撞跟台球比赛中两球碰撞很相同.按照爱因斯坦光子说,一个X射线光子不但含有能量ε=hν,而且还有动量,如图所表示.这个光子与静止电子发生弹性斜碰,光子把部分能量转移给了电子,能量由hν减小为hν,所以频率减小,波长增大.同时,光子还使电子取得一定动量.三9/26

一二知识精要思索探究迁移应用典题例解【例1】(多项选择)美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线散射时,发觉在散射X射线中,除了与入射波长λ0相同成分外,还有波长大于λ0成份,这个现象称为康普顿效应.关于康普顿效应,以下说法中正确是()A.康普顿效应现象说明光含有波动性B.康普顿效应现象说明光含有粒子性C.当光子与晶体中电子碰撞后,其能量增加D.当光子与晶体中电子碰撞后,其能量降低思绪分析:(1)对康普顿现象了解,能够类比实物粒子弹性碰撞,在散射过程中要遵照动量守恒和能量守恒定律.(2)是否发生光电效应或康普顿效应取决于入射光波长.当波长较短X射线或γ射线入射时,产生康普顿效应;当波长较长可见光或紫外光入射时,主要产生光电效应.三10/26

一二知识精要思索探究迁移应用典题例解?三11/26

一二知识精要思索探究迁移应用典题例解三12/26

一二知识精要思索探究迁移应用典题例解白天天空各处都是亮,是大气分子对太阳光散射结果.假设一个运动光子和一个静止自由电子碰撞以后,电子向某一个方向运动,光子沿另一方向散射出去,则这个散射光子跟原来光子相比()A.频率变大 B.频率不变C.光子能量变大 D.波长变长答案:D解析;运动光子和一个静止自由电子碰撞时,既恪守能量守恒,又恪守动量守恒.碰撞中光子将能量为hν一部分传递给了电子,光子能量降低,波长变长,频率减小,D选项正确.三13/26

一二知识精要典题例解迁移应用思索探究二、光波粒二象性?三14/26

一二知识精要典题例解迁移应用思索探究三15/26

一二知识精要典题例解迁移应用思索探究三16/26

一二知识精要典题例解迁移应用思索探究有一位记者曾向英国物理学家、诺贝尔奖取得者布拉格请教:光是波还是粒子?布拉格幽默地答道:“星期一、三、五它是一个波,星期二、四、六它是一个粒子,星期天物理学家休息.”你是怎样了解布拉格回答?答案:光既不一样于宏观观念粒子,又不一样于宏观观念波,但光既含有粒子性,又含有波动性.粒子性、波动性都是光本身属性.三17/26

一二知识精要典题例解迁移应用思索探究【例2】(多项选择)对光认识,以下说法正确是()个别光子行为表现为粒子性,大量光子行为表现为波动性B.光波动性是因为光子间相互作用而形成C.光表现出波动性时,就不含有粒子性了,光表现出粒子性时,就不含有波动性了光波粒二象性应了解为:在某种场所下光波动性表现明显,在另外某种场所下,光粒子性表现显著解析;个别光子行为表现为粒子性,大量光子行为表现为波动性,A正确;当光和物质作用时,是“一份一份”,表现出粒子性,并不是光子间相互作用,B错误;光传输表现为波动性,光波动性与粒子性都是光本