资源简介 (共13张PPT)康普顿效应和波粒二象性2光的波粒二象性相对论能量和动量关系(2)粒子性: (光电效应等)(1)波动性:光的干涉和衍射光子康普顿效应和波粒二象性3描述光的粒子性描述光的波动性光子康普顿效应 波粒二象性41920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.康普顿散射康普顿效应 波粒二象性5实验原理和装置康普顿效应 波粒二象性6实验结果(相对强度)(波长)1 波长的偏移( ) 与散射角有关.2 与散射物体无关.康普顿效应 波粒二象性7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.康普顿效应 波粒二象性81 物理模型入射光子( X 射线或 射线)能量大 .量子解释范围为:光子电子电子光子康普顿效应 波粒二象性9电子反冲速度很大,用相对论力学处理.电子热运动能量 ,可近似为静止电子.固体表面电子束缚较弱,视为近自由电子.光子电子电子光子康普顿效应 波粒二象性10(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.康普顿效应 波粒二象性113 定量计算动量守恒能量守恒康普顿效应 波粒二象性1213(3) 对谱线的强度、宽度、偏振等一系列问题无法处理.(4) 半经典半量子理论,既把微观粒子看成是遵守经典力学的质点,同时,又赋予它们量子化的特征.缺陷(1) 无法解释比氢原子更复杂的原子.(2) 微观粒子的运动视为有确定的轨道. 展开更多...... 收起↑ 资源预览