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关于康普顿效应的2个问题 散射光子与入射光子的能量关系

2020-07-21知识25

康普顿效应中,反冲电子的动能,就是入射光子与散射光子能量差。我想问的是,这是因为,光子与电子碰撞前 因为变得是动能啊,电子在碰撞后它的总能量应该是E=Ek+E。E。是静止的能量(根据相对论)所以反冲电子的能量应该是入射光能量减去散射光能量减去电子静止能量,但是求动能时前后的静止能量抵消了,所以动能就等于入射光和散射光子能量差了。康普顿散射实验中,入射光子与散射光子的夹角为多少时,光子的频率减小的最多 λθ 设电子质量为m 入射光子能量等于电子的静止能->;mc^2=hc/λ->;λ=h/(mc)…(1)再由康普顿散射公式,λ‘-λ=[h/(mc)]*(1-cosθ)…(2)θ是散射角 又散射 E光子=hc/λ‘…(3)由(1)(2)(3)->;E光子=mc^2/。关于康普顿效应的2个问题 1.谁说能量的传递需要力的作用?一个温度高的将能量传给温度低的,这种热能的传递就不需要力.康普顿散射中光子能量变小问题是利用动量定理和能量守恒解决的,和力的问题无关.2.瑞利散射是入射光在线度小于光波长的微粒上散射后散射光和入射光波长相同的现象.凡是粒子尺度远小于入射波长的散射现象,统称为瑞利散射.这种散射光的强度随不同的散射角(入射光方向和散射光方向的夹角)而变.物质对X射线的散射.又称康普顿效应.康普顿效应可归结为:①设入射X射线的波长为λ0,在散射光中除原波长的谱线外还出现波长λ>λ0的谱线.②波长差Δλ=λ-λ0随散射角θ(散射光与入射光间的夹角)的增加而增加;散射光中波长为λ的谱线强度随θ的增加而增强.③对同元素的散射物质,同一散射角时的波长差Δλ均相同;波长为λ的谱线强度随散射元素的原子序数的增加而减弱.康普顿散射中,当散射光子与入射光子方向成夹角90°时,散射光子的频率小得最多;当散射光子与入射光子方向成夹角0°时,散射光子的频率与入射光子相同。 其实就是物理图像的理解。当散射光子与入射光子方向成夹角0°时,其实就是光子毫无阻碍的穿过了,没有任何变化,没有动量损失,能量损失;当散射光子与入射光子方向成夹角90°时,频率小的最多吗?180度最多吧?其实就是光子与电子相互作用,损失了动量和能量,频率变大了。公式需理解。简述瑞利散射与拉曼散射的区别? 瑞利和拉曼放在一起,分子的固有振动频率为V1,在频率为V0的入射光作用下,V0与V1两种频率的耦合产生了V0、V0+V1和V0-V1三种频率的散射光。频率为V0的散射光即瑞利散射光,后两种散射光对应拉曼散射光,从量子理论来讲,他们都是入射光子和内层电子作用,电子吸收光子能量从低能级跃迁到高能级,同时释放出一个散射光子,能量不变的是瑞利线,变化的就是拉曼线。个人理解,仅供参考!康普顿效应中,散射光子的能量与入射光子的能量比较()A.大于B.小于C. 散射光子的能量一定小于入射光子的能量,因为一部分能量被原子吸收了。第二题不懂。在康普顿效应试验中,若散射光波长是入射光波长的1.2倍,则散射光光子能量与反冲电子动能之比为? 关键是两点,光子有动量,光子与电子作用过程动量守恒.我想光子的动量由h/λ减小为h/(1.2λ),则电子获得动量P=h/λ-h/(1.2λ)=h/(6λ),散射光子能量为hc/(1.2λ),电子的动能为Pc所以散射光光子能量与反冲电子动能之比.在康普顿散射中,若入射光子的能量等于电子的静止能,试求散射光子的最小能量及电子的最大动量 在康普顿散射中,可以想象成:一个光子从远处打落静电子上,造成光子发生散射并且电子从光子处获得动能。所以 P光子=P电子+P散射光子 这个好理解。根据动量守恒,在初始光子打落电子之前后动量是守恒的,即:而为什么角度等于180度时电子动量最大,我们可以从推导过程中看看角度是如何引入的:在光子打落电子之前:在光子打落电子(发生散射)之后:(注:这里的θ是散射光子与水平方向的夹角,φ为获得动量后的电子与水平方向的夹角;2式中的减号是因为在Y方向上散射光子与电子的移动方向相反。由于能量守恒,系统前后总能量相等,省略掉一大堆代数过程后得出:此时,若θ=180°,cosθ=0,因此散射光子波长有最大值,又因P'=h/λ’,当散射波长有最大值时,散射光子动量P'有最小值。若散射光子动量是最小值,根据动量守恒,电子从初始光子中获得的动量是最大值,因此θ=180°时,电子获得的动量有最大值。试证明无论入射光子的能量多大,在900方向上散射光子的最大能量为511kev 在康普顿散射中,若一个光子能传递给一个静止电子的最大能量为10keV,试求入射光子的能量.

#光子能量#电子#康普顿#瑞利散射#拉曼散射

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