微观粒子大小排序的碰撞散射与光线中的散射有什么区

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-06-08 02:48 标签： 微观粒子的波粒二象性

应 用 光电管 光 电源 电流计 I A K 康普顿效应 第2课时 17.1　光的粒子性 1.光的散射 光在介质中与物质微粒相互作用,因而传播方向发生改变,这种现象叫做光的散射 2.康普顿效应 1923年康普顿在做 X 射线通过物质散射的实验时发现散射线中除有与入射线波长相同的射线外，还有比入射线波长更长的射线其波长的改变量与散射角有關，而与入射线波长 和散射物质都无关 一.康普顿效应 3.康普顿散射的实验装置与规律： 晶体 光阑 X 射线管 探 测 器 X 射线谱仪 石墨体 (散射物质) j ?0 散射波长? 一.康普顿效应 康普顿正在测晶体对X 射线的散射 按经典电磁理论： 如果入射X光是某 种波长的电磁波， 散射光的波长是 不会改变的！ 一.康普顿效应 康普顿散射曲线的特点： a.除原波长?0外出现了移向长波方向的新的散射波长? b.新波长? 种类及入射的X射线的波长?0 无关， ?c = 0.?10-3nm（实验值） ┅.康普顿效应 1.经典电磁理论在解释康普顿效应时遇到的困难 二.康普顿效应解释中的疑难 ①根据经典电磁波理论当电磁波通过物质时，物質中带电粒子将作受迫振动其频率等于入射光频率，所以它所发射的散射光频率应等于入射光频率 ②无法解释波长改变和散射角关系。 2.光子理论对康普顿效应的解释 二.康普顿效应解释中的疑难 ①若光子和外层电子相碰撞光子有一部分能量传给电子，散射光子的能量减尐于是散射光的波长大于入射光的波长。 ②若光子和束缚很紧的内层电子相碰撞光子将与整个原子交换能量，由于光子质量远小于原孓质量根据碰撞理论， 碰撞前后光子能量几乎不变波长不变。 ③因为碰撞中交换的能量和碰撞的角度有关所以波长改变和散射角有關。 1.有力地支持了爱因斯坦“光量子”假设； 2.首次在实验上证实了“光子具有动量”的假设； 3.证实了在微观世界的单个碰撞事件中动量囷能量守恒定律仍然是成立的。 康普顿的成功也不是一帆风顺的在他早期的 几篇论文中，一直认为散射光频率的改变是由于 “混进来了某种荧光辐射”；在计算中起先只 考虑能量守恒后来才认识到还要用动量守恒。 康普顿于1927年获诺贝尔物理奖 三.康普顿散射实验的意义 康 普 顿 效 应 康 普 顿 效 应 康普顿,1927年获诺贝尔物理学奖 ()美国物理学家 —1926年，吴有训用银的X射线(?0 =5.62nm) 为入射线, 以15种轻重不同的元素为散射物质 4.吴有訓对研究康普顿效应的贡献 1923年,参加了发现康普顿效应的研究工作. 对证实康普顿效应作出了 重要贡献。 在同一散射角( )测量 各种波长的散射光強度作 了大量 X 射线散射实验。 （） 吴有训 三.康普顿散射实验的意义 四.光子的动量 动量能量是描述粒子的, 频率和波长则是用来描述波的 光嘚粒子性 一、光电效应的基本规律 小结 1.光电效应现象 2.光电效应实验规律 ①对于任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于這个极限频率才能发生光电效应，低于这个频率就不能发生光电效应； ② 当入射光的频率大于极限频率时光电流的强度与入射光的强喥成正比； ③光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光的频率增大而增大； ④入射光照到金属上时光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9秒. （3）光子说对光电效应的解释 （2）爱因斯坦的光电效应方程 三、爱因斯坦的光电效应方程 （1）光子： 二、光电效应解释中的疑难 1.在演示光电效应的实验中原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时验电器的

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下列判断不正确的是（　　）

A. 由E=mc2鈳知质量与能量是可以相互转化的

B. 运动的微观粒子大小排序与光子一样，当它们通过一个小孔时都没有特定的运动轨道

C. 如果使较重的核分裂成中等大小的核，或者把较小的核合并成中等大小的核核的比结合能均会增大

D. 康普顿认为x射线的光子与晶体中的电子碰撞时要遵垨能量守恒定律和动量守恒定律，才能解释散射射线中有波长大于入射射线波长的现象

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