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康普顿散射能量改变吗 为何康普顿散射中同时有动量与能量守恒,而光电效应中能量守恒动量却不守恒?

2020-07-24知识12

而康普顿散射中能量是可以只传递一部分,请问做和解释? 我个人觉的电子吸收光子就好比一个人推墙一样 用的力小时间在长也不会倒 用的里到了很段的时间墙就倒了 当然了 只是个比喻 不要挑的那么仔细 我不想打字来争辩光电效应说能量的吸收是一份一份的,而康普顿散射中能量是可以只传递一部分,请问做和解释? 我个人觉的电子吸收光子就好比一个人推墙一样 用的力小时间在长也不会倒 用的里到了很段的时间墙就倒了 当然了 只是个比喻 不要挑的那么仔细 我不想打字来争辩关于康普顿效应的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.已知X光的光子能量为0.60MeV,在康普顿散射后波长改变了20%,求反冲电子获得的动能。 设入射X光光子波长为λ0,则散射后波长为 ;nbsp;λ=(1+20%)λ0=1.2λ0 ;nbsp;X光光子散射后的能量即为 ;nbsp;nbsp;nbsp;因此反冲电子获得的能量为 ;nbsp;。为何康普顿散射中同时有动量与能量守恒,而光电效应中能量守恒动量却不守恒? 这是因为光子没有\"核力\"约束,而电子有\"核力″约束。也可以说,电子在失去核力约束的时候,自然而然转变成了光子;同样,光子在获得核力约束时自然而然转变为电子(单个除外)!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。请问康普顿效应能说明光有粒子性吗,康普顿的a粒子散射实验都能说明什么? 额,康普顿效应中,当某种频率的X射线被静止的自由电子散射出来,散射X射线的频率不是不变的,而是按照一定的方式随散射角的增加而减小.把X射线当做能量为HW,动量为hw/c的相对论粒子,把能量和动量守恒定律应用于这个碰撞,就能准确描述这个效应.散射公式散射角为x的X射线的波长 减去 x射线入射波长 等于 2倍 康普顿波长乘以sin(x/2)*sin(x/2);这个效应说明了粒子性,也说明了能量守恒和动量守恒适用于任何地方,无论是相对论,还是量子力学,还是经典力学.康普顿效应发生概率与光子能量成什么比,与物质原子序数成什么比? 与光子能量成正比,与原子序数成反比。定性解释(不需要计算):康普顿散射的意义是验证光的粒子性,所以粒子性越强的光子(能量、频率越高的),发生康普顿效应越明显。康普顿散射实质就是光子与实物粒子的完全弹性碰撞,光子将一部分能量转移给实物粒子,从而散射光的波长发生改变。如果粒子很重,在碰撞过程中光子就会如同镜面反射,散射光的波长不会改变;而轻粒子在碰撞过程中被明显弹开,携带走能量,散射更加明显。所以粒子越轻现象越明显。这里其实是与原子质量成反比,大致与原子序数成反比。如果知道散射公式,更可以直接看出:那么就列一个两体弹性碰撞的方程,有动量守恒、能量守恒,最后能推出光波长变化-散射角公式:△λ=h/mc*(1-cosθ)m是原子质量,θ是散射角 散射角一定时,原子质量越大,光波长该变量越小,散射现象越不明显。如果入射光波长远大于△λ,那么波长的改变十分不明显,所以入射光波长越小,散射越明显。在康普顿散射中,若入射光子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 康普顿散射中光子与整个原子的碰撞为什么光子的能量几乎没有改变? 首先,能量的变化就是频率的变化,就是波长的变化.对吧?通过计算你会发现,光子的康普顿波长的变化由下式给出,一般康普顿实验是光子和电子作用,如果换成整个原子,那么上式右边分母的质量就要还成整个原子的质量,比电子要大至少3个量级,所以很难观测到能量的变化.

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