發(fā)現(xiàn)散射線中含有波長發(fā)生變化了的成分

1920年，美國物理學家康普頓在觀察X射線被物質(zhì)散射時，發(fā)現(xiàn)散射線中含有波長發(fā)生變化了的成分.1實驗裝置三康普頓效應(yīng)11920年，美國物理學家康普頓在觀察X射線被物質(zhì)散射經(jīng)典電磁理論預言，散射輻射具有和入射輻射一樣的頻率.經(jīng)典理論無法解釋波長變化.2實驗結(jié)果（相對強度）（波長）在散射X

射線中除有與入射波長相同的射線外，還有波長比入射波長更長的射線.3經(jīng)典理論的困難2經(jīng)典電磁理論預言，散射輻射具有和入射輻射一光子電子電子反沖速度很大，需用相對論力學來處理.（1）物理模型入射光子（X射線或射線）能量大

.固體表面電子束縛較弱，可視為近自由電子.4量子解釋電子光子

電子熱運動能量，可近似為靜止電子.范圍為：3光子電子電子反沖速度很大，需用相對論力學來處理.（1）物理（2）理論分析能量守恒動量守恒4（2）理論分析能量守恒動量守恒4康普頓波長康普頓公式5康普頓波長康普頓公式5散射光波長的改變量僅與有關(guān)散射光子能量減小康普頓公式（3）結(jié)論6散射光波長的改變量僅與有關(guān)散射光子能量減小康（4）討論（5）物理意義若則,可見光觀察不到康普頓效應(yīng).光子假設(shè)的正確性，狹義相對論力學的正確性.微觀粒子也遵守能量守恒和動量守恒定律.與的關(guān)系與物質(zhì)無關(guān)，是光子與近自由電子間的相互作用.散射中的散射光是因光子與金屬中的緊束縛電子（原子核）的作用.康普頓公式7（4）討論（5）物理意義若解（1）例波長的X射線與靜止的自由電子作彈性碰撞,在與入射角成角的方向上觀察,問（2）反沖電子得到多少動能？（1）散射波長的改變量為多少？（3）在碰撞中，光子的能量損失了多少？（2）反沖電子的動能

（3）光子損失的能量＝反沖電子的動能8解（1）例波長四玻爾氫原子理論

1885年瑞士數(shù)學家巴耳末發(fā)現(xiàn)氫原子光譜可見光部分的規(guī)律1890年瑞典物理學家里德伯給出氫原子光譜公式波數(shù)里德伯常量

1氫原子光譜的實驗規(guī)律9四玻爾氫原子理論1885年瑞士數(shù)學家巴耳末發(fā)萊曼系紫外巴爾末系可見光帕邢系布拉開系普豐德系漢弗萊系紅外10萊曼系紫外巴爾末系可見光帕邢系布拉開系普豐德系漢弗萊系紅外12盧瑟福的原子有核模型1897年J.J.湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子1903年，湯姆孫提出原子的“葡萄干蛋糕模型”盧瑟福的原子有核模型（行星模型）原子中的正電荷和原子的質(zhì)量均勻地分布在半徑為的球體范圍內(nèi)，電子浸于其中.原子的中心有一帶正電的原子核，它幾乎集中了原子的全部質(zhì)量，電子圍繞這個核旋轉(zhuǎn)，核的尺寸與整個原子相比是很小的.112盧瑟福的原子有核模型1897年J.J.湯姆孫發(fā)現(xiàn)原子核模型與經(jīng)典物理的困難根據(jù)經(jīng)典電磁理論，電子繞核作勻速圓周運動，作加速運動的電子將不斷向外輻射電磁波.+原子不斷地向外輻射能量，能量逐漸減小，電子繞核旋轉(zhuǎn)的頻率也逐漸改變，發(fā)射光譜應(yīng)是連續(xù)譜；由于原子總能量減小，電子將逐漸的接近原子核而后相遇，原子不穩(wěn)定.+12原子核模型與經(jīng)典物理的困難根據(jù)經(jīng)典電磁理論，電子繞核3玻爾的三個假設(shè)

定態(tài)假設(shè)：原子只能處于一系列不連續(xù)的、穩(wěn)定的能量狀態(tài)，稱為定態(tài)。處于定態(tài)中的電子雖繞核作加速運動，但不輻射能量。量子化條件主量子數(shù)

角動量量子化假設(shè)原子處于定態(tài)時，電子繞核運動的軌道角動量只能取的整數(shù)倍。頻率條件躍遷假設(shè)當原子從高能量的定態(tài)躍遷到低能量的定態(tài)時，要發(fā)射頻率為的光子133玻爾的三個假設(shè)定態(tài)假設(shè)：原子只能處于一系列不由假設(shè)2量子化條件由牛頓定律,玻爾半徑氫原子能級公式第

軌道電子總能量14由假設(shè)2量子化條件由牛頓定律,玻爾半徑氫原子（電離能）基態(tài)能量激發(fā)態(tài)能量

氫原子能級圖基態(tài)激發(fā)態(tài)自由態(tài)15（電離能）基態(tài)能量激發(fā)態(tài)能量氫原子能級圖基態(tài)激發(fā)態(tài)自由態(tài)1玻爾理論對氫原子光譜的解釋氫原子能級躍遷與光譜系萊曼系巴耳末系帕邢系布拉開系（里德伯常量）

16玻爾理論對氫原子光譜的解釋氫原子能級躍遷與光譜系萊曼（1）正確地指出原子能級的存在（原子能量量子化）；（2）正確地指出定態(tài)和角動量量子化的概念；（3）正確的解釋了氫原子及類氫離子光譜；4氫原子玻爾理論的意義和困難（4）無法解釋比氫原子更復雜的原子；（5）把微觀粒子的運動視為有確定