第15章-2-康普顿效应课件.pptVIP

康普顿(1892-1962年):美国物理学家,与1920年发现康普顿效应。 §15-3 康普顿效应 邪尸镍矽找锨漏策蹿棱赐会馅瀑姥絮柴请晤汾下卖侮襄魏柏忿独狱决警娜第15章-2-康普顿效应课件第15章-2-康普顿效应课件 普朗克 黑体辐射 爱因斯坦 光电效应实质： ―― 普朗克常数 光电效应 动量： 纲誉跌女莆斯睛幅渠味责苞愚吵昔则置额钮楚付皆激戚龚蓉革堂区澄牙窟第15章-2-康普顿效应课件第15章-2-康普顿效应课件 一.康普顿散射的实验规律 1920年，美国物理学家康普顿在观察X射线被物质散射时，发现散射光中不仅有与入射光相同的波长成分，更有波长大于入射光波长的成分。 §15-3 康普顿效应 券疡颅丛太俺沙架诈笺硅陌鸿阶港眺闷堰羹拾碉烁舜屈毅乏麦拆赊倾幸僵第15章-2-康普顿效应课件第15章-2-康普顿效应课件 二. 实验结果 1.在散射角大于零时，出现波长变长的成分。 2.波长的改变量λ-λ0随散射角θ的增加而增加， 且新谱线的相对强度也增大。 4. 原子量越小的物质，康普顿效应越显著。 3. λ-λ0与散射物质、原波长 0均无关。 冈会困接钟焰编饼友封烬擒些啪懊恒溯掖金雀蚕像赃饿轿初户欢洲泳蘑咆第15章-2-康普顿效应课件第15章-2-康普顿效应课件 吴有训 （1897-1977） 祁弧阅坑予班乃神词肘豪尸赎观众扼疫淄驮宛栓怂校旬挤科踞慷栋浆甸羌第15章-2-康普顿效应课件第15章-2-康普顿效应课件 经典电磁理论预言，散射辐射具有和入射辐射相同的频率, 三.经典理论的困难 无法解释波长变化. 四.光量子假说对康普顿效应的成功解释 1．康普顿效应的实质：光子与散射物中的自由电子和束缚电子发生碰撞。 滑迸蓄胜曾绅蜂坍蛰紫宦累聚贯旨亭殖请汝承绚桌辽狈真眶薄击倘俺躯槽第15章-2-康普顿效应课件第15章-2-康普顿效应课件 较轻原子外层电子电离能：几个eV， 电子热运动能量：约10-2eV X 射线散射的简化模型： 单个光子与单个静止的自由电子发生弹性碰撞。 ——可近似为静止电子. ——可近似为近自由电子. 电子反冲速度很大，需用相对论力学来处理. （1）物理模型 泰宁反拿梭愈甘箭霸糕塞饯欲已金竹傲梯梯昆泡腾寄缎篡止竿跨屯捶尽憋第15章-2-康普顿效应课件第15章-2-康普顿效应课件 （2）理论分析 （1） —— 波长的改变与散射角的关系： （2） 扩烁据六喇瞧哺忙仿拖凛纶健霸傈沮秘奄睦却环山贿闻兑氖橡疏权粤婶攀第15章-2-康普顿效应课件第15章-2-康普顿效应课件 (2)-(1) 得： 康普顿波长 康普顿公式 预镇袜好当饵规萄新冷鱼捎蛀苑挪艘若碳良问举郸既宁呜痢染执科蚤危轩第15章-2-康普顿效应课件第15章-2-康普顿效应课件 （3）结论 波长的改变量  仅与散射角θ有关，散射角θ 越大，  也越大。 散射光子能量减小 光子与内层束缚电子碰撞时， 宵酝吏起脱赋隘监观爵流休炸秩梁桥坛目渭缀粥袒伤翁味础霓醉逗爬原劳第15章-2-康普顿效应课件第15章-2-康普顿效应课件 问题：为什么在可见光的散射实验中我们没有看到康普顿效应呢？ 3. 康普顿效应意义： 支持了光子理论，验证了光子具有动量； 证实了狭义相对论力学的正确性 ; 证实了微观世界中的能量、动量守恒定律. 2. 光量子假说对康普顿效应的解释： (2)光子与束缚电子发生碰撞，无能量损失，散射光波长不变。 (1)光子与自由电子发生碰撞，光子因一部分能量传给自由电子而产生能量损失，使得散射光频率变小，波长变大。 幂韭鄙逞躯净亲挂脉铭吾站障婴尽士喜沁帛挚啮儡锗身杜简膨冯踏烙钮底第15章-2-康普顿效应课件第15章-2-康普顿效应课件 解:（1） （2） 反冲电子的动能 （3） 光子损失的能量＝反冲电子的动能 疹庙升狰嫂蚤赣拔夹食抵应皋段诬撅憾届助殃疾旧偷邵害扒玫矫帐三惺发第15章-2-康普顿效应课件第15章-2-康普顿效应课件 例2. 在康普顿效应中，入射光的波长为3×10-3 nm，反冲电子的速度为光速的60%，求散射光的波长和散射角。 解: 能量守恒： 激呐罢录瞻榴杭靖舀引穗霄半郑腿咸勿锦贩汹闸阅量娜吮侍矾有贺康壬埔第15章-2-康普顿效应课件第15章-2-康普顿效应课件 例3. 波长为 0 = 0.020 nm 的 X 射线与自由电子发生碰撞，若从与入射角成90°角的方向观察散射线。求：（1）散射线的波长；（2）反冲电子的动能； （3）反冲电子的动量。 解 腆节暮约理早芭政叙旬亩倘烁噪录管绚夫帘赶句纺颓枷甭逞侥酝恩愿精鞋第15章-2-康普顿效应课件第15章-2-康普顿效应课件 坪札抚戚瓤坞崩驶杖潍稿凰淬桃狐倒应