光子不是最小不可再分的吗 那么康普顿效应 1.这个问题我有点不明白,光量子学说是爱因斯坦提出的,普朗克提出了量子假说,光量子分裂是光子分裂的意思吗?光子分裂问题现在没有试验事实观测到,但是有人提出这种假说。康普顿效应中为什么电子不是整个光子的能量 康普顿效应第一次从实验上证实了爱因斯坦提出的关于光子具有动量的假设。这在物理学发展史上占有极端重要的位置。光子在介质中和物质微粒相互作用时,可能使得光向任何方向传播,这种现象叫光的散射。1922年,美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时发现,有些散射波的波长比入射波的波长略大,他认为这是光子和电子碰撞时,光子的一些能量转移给了电子,康普顿假设光子和电子、质子这样的实物粒子一样,不仅具有能量,也具有动量,碰撞过程中能量守恒,动量也守恒。短波长电磁辐射射入物质而被散射后,在散射波中,除了原波长的波以外,还出现波长增大的波,散射物的原子序数愈大,散射波中波长增大部分的强度和原波长部分的强度之比就愈小。按照这个思想列出方程后求出了散射前后的波长差,结果跟实验数据完全符合,这样就证实了他的假设。这种现象叫康普顿效应。康普顿效应是否与光子是最小的能量单位相矛盾? 1923年,康普顿研究了X射线经物质散射的实验,发现有的散射光波长变长的现象,称为康普顿效应。按经典电磁理论,光的散射是带电粒子在入射光作用下作受迫振动,散射光与入射光应有相同波长。不能解释康普顿效应。按照光子理论,才能解释这个现象。但是物理学上没有‘光子是最小的能量单位’这个概念,光子的能量等于hv.v为频率,是可以变化的,怎么能称为单位呢。更谈不上与康普顿效应矛盾了。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。康普顿效应说明( ) A.光子只具有能量 B.光子只具有动量 C.光子既具有能量,又具有动量 D.康普顿 A、康普顿效应说明光子不但具有能量,而且有动量,故AB错误,C正确;D、光子与电子碰撞过程系统动量守恒,系统动量的矢量和不变,故碰撞前后电子动量增加,由于电子动能增加,故光子动量减小,根据ε=hν,光子的频率减小,根据c=λυ,波长变长;故D正确;故选CD康普顿效应中为什么电子不是吸收整个光子的能量? 美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时,发现射线中有波长变大的电磁波,称为康普顿效应。X射线光子能量不足以将电子从石墨中拉出,电子就不完全吸收光子。射线光子将部分动量通过碰撞转移给电子,光子能量变小,波长变大。发生康普顿效应时,如果散射角为90°则散射光子的能量最大不超过() A.125keV 参考答案:E解析:发生康普顿效应时,散射的光子与入射光子方向的夹角即入射角为0°时,入射光子从电子近旁掠过,没有受到散射,光子能量没有损失。散射角为180°时,散射。
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