2020高中物理竞赛-普通物理学C（修订版）13早期量子论：练习(共13张PPT)

2020高中物理竞赛 普通物理学C （2020新修版） 练习： 解： 波长改变量相同 对紫光 入射光能量较低 时，康普顿效应不显著，将主要 观察到光电效应 * 发生康普顿效应与光电效应的概率 光 电 效 应 康普顿效应 吸收系数(cm-1) 10-3 10-2 10-1 100 101 10-2 10-1 100 光子能量(MeV) …… * 2) 反冲电子动能即光子损失的能量 解：1) 练习 观测到散射光波长多少？ 反冲电子的动能、动量为多少？ * 3) 反冲电子动量 由动量守恒定律： 解得 x y   o * 三、 电子偶效应 1. 高能光子与重元素原子核相撞，转变为电子偶 光与物质相互作用的基本形式 光电效应 康普顿效应 电子偶效应 实验 能量守恒 （忽略重原子核反冲动能） 条件： * 2. 正负电子相遇时湮灭、产生两个光子 实验： 能量守恒： 若 则 介绍 P.151：美国 柯温、赖因斯 用电子偶湮灭过程成功证实中微子的存在 1995年诺贝尔物理奖： * * 表16.2—2 光与物质三种相互作用比较 硬 X 射线、 射线 光电效应 康普顿效应 电子偶效应 光子 产生 湮灭 可见光、 紫外线 软 X 射线 物质粒子 束缚电子 自由电子、弱束缚电子 重原子核 自由正负电子 物理过程 完全非弹性碰撞；光子被吸收，电子逸出。 弹性碰撞；光子被散射，电子反冲 光子转化为电子偶 电子偶转化为光子对 * 吸收系数(cm-1) 10-3 10-2 10-1 100 101 10-2 10-1 100 光子能量(MeV) 光 电 效 应 康普顿效应 电子偶效应 * 光子：用量子力学描述 四、光的波粒二象性 光的性质 不同侧面 波动性： 突出表现在传播过程中 （干涉、衍射） 粒子性： 突出表现在与物质相互作用中 （光电效应、康普顿效应、电子偶效应） 单纯用 波动 粒子 均不能完整地描述光的性质 无法用经典语言准确建立光的模型 光：既不是经典波，又不是经典粒子 * 光子的量子力学模型 振幅越大，表示光子数越多，光子到达该处概率越大 —— 概率波。 “波粒二象性” 借用经典“波”和“粒子”术语，但既不是经典波，又不是经典粒子。 * §16.3 氢原子光谱 玻尔理论 经典物理在解释热辐射上的困难—