高二物理康普頓效應(yīng)PPT演示課件

1、10/30/2021110/30/20212 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10/30/20213 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)。10/30/20214晶體晶體 光闌光闌x 射線管射線管探探測測器器x 射線譜儀射線譜儀 石墨體石墨體(散射物質(zhì)散射物質(zhì))j 0散射波長散射波長 10/30/20215稱為電子的稱為電子的compton波長波長只有當(dāng)入射波長只有當(dāng)入射波長 0與與 c可比擬時，康普頓效應(yīng)才顯著

2、可比擬時，康普頓效應(yīng)才顯著，因此要用因此要用x射線才能觀察到射線才能觀察到康普頓散射，用可見光觀康普頓散射，用可見光觀察不到康普頓散射。入射波長較長時，主要產(chǎn)生光電察不到康普頓散射。入射波長較長時，主要產(chǎn)生光電效應(yīng)。效應(yīng)。波長的偏移只與散射角波長的偏移只與散射角j j 有關(guān)，有關(guān)，而與散射物質(zhì)種而與散射物質(zhì)種類及入射的類及入射的x x射線的波長射線的波長 0 0 無關(guān)，無關(guān)，0(1cos)cj c = 0.0241=2.41 10-3nm（實驗值）（實驗值）10/30/10/30/10/30/20218 根據(jù)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，過物質(zhì)時，物質(zhì)中帶電粒子將

3、作受迫振動，射光頻率應(yīng)等于入射光頻率。 無法解釋波長改變和散射角的關(guān)系。10/30/20219 康普頓效應(yīng)是光子和電子彈性碰撞的結(jié)果 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。 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。 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)。10/30/10/30/202111 有力地支持了愛因斯坦“光量子”假設(shè) 首次在實驗上證實了“光子具有動量” 的假設(shè)； 證實了在微觀世界的單個碰撞事件中，動

4、量和能量守恒定律仍然是成立的。10/30/20211219251926年，吳有訓(xùn)用銀的年，吳有訓(xùn)用銀的x射線射線( 0 =5.62nm) 為入射線為入射線, 以以15種輕重不同的元素為散射物質(zhì)，種輕重不同的元素為散射物質(zhì)，吳有訓(xùn)對研究康普頓效應(yīng)的貢獻(xiàn)吳有訓(xùn)對研究康普頓效應(yīng)的貢獻(xiàn)1923年年,參加了發(fā)現(xiàn)康普頓效應(yīng)的研究工作參加了發(fā)現(xiàn)康普頓效應(yīng)的研究工作.對證實康普頓效應(yīng)作出了對證實康普頓效應(yīng)作出了重要貢獻(xiàn)。重要貢獻(xiàn)。在同一散射角在同一散射角( )測量測量各種波長的散射光強(qiáng)度，作各種波長的散射光強(qiáng)度，作了大量了大量 x 射線散射實驗。射線散射實驗。0120 j j（1897-19771897-1977） 吳有訓(xùn)吳有訓(xùn)10/30/202113222em cehhmcpm chhhccc10/30/20211