大学物理康普顿效应.ppt

在在 X 射线通过物质散射时，散射线中射线通过物质散射时，散射线中除有与入射线波长相同的射线外，还有比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。入射线波长更长的射线。 这个实验也证明了光的粒子性。这个实验也证明了光的粒子性。 X 射线视为一些射线视为一些 =h 的光子，与自由的光子，与自由电子发生完全弹性碰电子发生完全弹性碰撞，撞，X-ray03.3.康普顿效应康普顿效应135 45 90电子获得一部分能量，电子获得一部分能量，散射的光子能量减小，散射的光子能量减小，频率减小，波长变长。频率减小，波长变长。00hh)(相对强度I002sin2200cmh 03.3.康普顿效应康普顿效应入射线chP/00mvPchP/光子与电子碰撞光子与电子碰撞碰撞过程能量守恒碰撞过程能量守恒初态电子静止初态电子静止, , 质量为质量为m0 ，末态质，末态质量为量为m，2200mchcmhP P0P PeP P动量守恒动量守恒P PP PP P0ecos2)(202202chhchchmv3.3.康普顿效应康普顿效应cos20222202222hhhcvm2 0200242022422)cos1 (21hcmhcmcvcm由由20)/(1cvmm)(2)cos1 (202002420420hcmhcmcm两边除两边除)(00mh3.3.康普顿效应康普顿效应有有)cos1 ()(000cmhc02sin220cmh其中其中m1034.2120cmh为康普顿波长为康普顿波长c散射波长改变量散射波长改变量2sin220cmh3.3.康普顿效应康普顿效应2sin220cmh. .散射波长改变量散射波长改变量 的数量级为的数量级为 1012m，对于可见光波长对于可见光波长 107m，所以，所以观察不到康普顿效应。观察不到康普顿效应。. .散射光中有与入射光相同的波长的射线，散射光中有与入射光相同的波长的射线，是由于光子与原子碰撞，原子质量很大，是由于光子与原子碰撞，原子质量很大，光子碰撞后，能量不变，散射光频率不变。光子碰撞后，能量不变，散射光频率不变。X-ray03.3.康普顿效应康普顿效应. .光具有波粒二象性，在传播过程中，光具有波粒二象性，在传播过程中，表现为波动性，光与物质相互作用时表现表现为波动性，光与物质相互作用时表现为粒子性。为粒子性。. .当当 = =0 时，光子频率保持不变；时，光子频率保持不变； = 时，光子频率减小最多。时，光子频率减小最多。X-ray02sin220cmh3.3.康普顿效应康普顿效应