第三節(jié)康普頓效應(yīng)及其解釋1精選ppt傳統(tǒng)的光的波動理論在解釋光電效應(yīng)時遇到了巨大的困難。后來，愛因斯坦在普朗克量子化理論的啟發(fā)下，提出了光子學(xué)說．普朗克愛因斯坦2精選ppt1.光的散射光在介質(zhì)中與物質(zhì)微粒相互作用,因而傳播方向發(fā)生改變,這種現(xiàn)象叫做光的散射2.康普頓效應(yīng)1923年康普頓在做X射線通過物質(zhì)散射的實驗時，發(fā)現(xiàn)散射線中除有與入射線波長相同的射線外，還有比入射線波長更長的射線，其波長的改變量與散射角有關(guān)，而與入射線波長

和散射物質(zhì)都無關(guān)。用X射線照射物體時，一部分散射出來的X射線的波長會變長，這個現(xiàn)象稱為康普頓效應(yīng)3精選ppt康普頓正在測晶體對X射線的散射

按經(jīng)典電磁理論：

如果入射X光是某種波長的電磁波，散射光的波長是不會改變的！4精選ppt康普頓散射曲線的特點：1.除原波長

0外出現(xiàn)了移向長波方向的新的散射波長

。2.新波長

隨散射角的增大而增大。

散射中出現(xiàn)

≠

0的現(xiàn)象，稱為康普頓散射。波長的偏移為=0Oj=45Oj=90Oj=135Oj................................................................................o（A）0.7000.750λ波長.......

0

5精選ppt光子的能量和動量6精選ppt動量能量是描述粒子的,頻率和波長則是用來描述波的光子的能量:光子的動量:7精選ppt二、經(jīng)典電磁理論解釋康普頓效應(yīng)根據(jù)經(jīng)典電磁波理論，當(dāng)電磁波通過物質(zhì)時，物質(zhì)中帶電粒子將作受迫振動，其頻率等于入射光頻率，所以它所發(fā)射的散射光頻率應(yīng)等于入射光頻率。可以解釋頻率不變的一般散射。無法解釋波長改變和散射角的關(guān)系。8精選ppt三、光子理論對康普頓效應(yīng)的解釋康普頓效應(yīng)是光子和電子作彈性碰撞的結(jié)果，具體解釋如下：1.若光子和外層電子相碰撞，光子有一部分能量傳給電子,散射光子的能量減少，于是散射光的波長大于入射光的波長。2.若光子和束縛很緊的內(nèi)層電子相碰撞，光子將與整個原子交換能量,由于光子質(zhì)量遠(yuǎn)小于原子質(zhì)量，根據(jù)碰撞理論，碰撞前后光子能量幾乎不變，波長不變。(碰撞過程滿足動量守恒和能量守恒)9精選ppt3.因為碰撞中交換的能量和碰撞的角度有關(guān)，所以波長改變和散射角有關(guān)。三、光子理論對康普頓效應(yīng)的解釋10精選ppt三.康普頓散射實驗的意義（1）有力地支持了愛因斯坦“光量子”假設(shè)；（2）首次在實驗上證實了“光子具有動量”

的假設(shè)；（3）證實了在微觀世界的單個碰撞事件中，動量和能量守恒定律仍然是成立的?？灯疹D的成功也不是一帆風(fēng)順的，在他早期的幾篇論文中，一直認(rèn)為散射光頻率的改變是由于“混進來了某種熒光輻射”；在計算中起先只考慮能量守恒，后來才認(rèn)識到還要用動量守恒?？灯疹D于1927年獲諾貝爾物理獎。11精選ppt康普頓,(1892-1962)美國物理學(xué)家康普頓效應(yīng)1927年獲諾貝爾物理學(xué)獎12精選ppt1925—1926年，吳有訓(xùn)用銀的X射線(

0=5.62nm)為入射線,以15種輕重不同的元素為散射物質(zhì)，四、吳有訓(xùn)對研究康普頓效應(yīng)的貢獻(xiàn)1923年,參加了發(fā)現(xiàn)康普頓效應(yīng)的研究工作.對證實康普頓效應(yīng)作出了重要貢獻(xiàn)。在同一散射角()測量各種波長的散射光強度，作了大量X射線散射實驗。（1897-1977）吳有訓(xùn)13精選ppt小結(jié)什么是康普頓效應(yīng)？經(jīng)典電磁理論解釋康普頓效應(yīng)：可以解釋頻率______的一般散射。無法解釋波長改變和散射角的關(guān)系。光子理論對康普頓效應(yīng)的解釋：康普頓效應(yīng)是光子和電子作__________的結(jié)果若光子和外層電子相碰撞，散射光的波長_____。若光子和內(nèi)層電子相碰撞，碰撞前后光子波長_____。波長改變和散射角有關(guān)。彈性碰撞不變變長不變14精選ppt小結(jié)5.康普頓散射實驗的意義：（1）有力地支持了愛因斯坦“光量子”假設(shè)；

（2）首次在實驗上證實了“光子具有動量”的假設(shè)；（3）證實了在微觀世界的單個碰撞事件中，動量和能量守恒定律仍然是成立的。6.光子的能量和動量15精選ppt第四節(jié)光的波粒二象性16精選ppt前言：衍射現(xiàn)象定義：是指波遇到障礙物時偏離原來直線傳播的物理現(xiàn)象?！S基百科衍射又稱為繞射。衍射現(xiàn)象是波的特有現(xiàn)象，一切波都會發(fā)生衍射現(xiàn)象。17精選ppt擋水堰中間的缺口造成了水波衍射。鋼針的衍射圓孔衍射圓屏衍射18精選ppt干涉現(xiàn)象定義：干涉是兩列或兩列以上的波在空間中重疊時發(fā)生疊加從而形成新波形的現(xiàn)象?！S基百科在水波槽里，兩個點波源共同產(chǎn)生的干涉圖樣在歷史上，干涉現(xiàn)象及其相關(guān)實驗是證明光的波動性的重要依據(jù)。19精選ppt光的雙縫干涉20精選ppt不同色光通過同一雙縫產(chǎn)生的干涉圖樣21精選ppt激光擋板屏暗條紋亮條紋證明光的波動性有人認(rèn)為光的干涉沒有排除光是粒子的可能性。22精選ppt激光擋板屏光強減弱到每次只產(chǎn)生一個光子顯示了光的粒子性．曝光時間很短曝光時間延長波動性是每一個光子的屬性23精選ppt一、波粒二象性光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)表明光具有粒子性，光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象表明光具有波動性。光既有粒子性，又有波動性，單獨使用波或粒子的解釋都無法完整描述光的所有性質(zhì)，人們把這種性質(zhì)稱為波粒二象性光子是能量為hν的微粒，表現(xiàn)出粒子性，而光子的能量與頻率ν有關(guān)，體現(xiàn)了波動性，所以光子是統(tǒng)一了波粒二象性的微粒。但是，在不同條件下的表現(xiàn)不同。24精選ppt光的粒子性:1.與物質(zhì)發(fā)生作用時,表現(xiàn)出粒子的性質(zhì)2.少量或個別光子容易顯示出粒子性3.頻率較大時,易顯示粒子性光的波動性:1.傳播時,表現(xiàn)出波的性質(zhì)2.大量光子容易顯示出波動性3.頻率較小時,易顯示波動性正確理解波粒二象性綜上所述，