5.2 康普顿效应 课件-福建省莆田第二中学2020-2021学年高二物理鲁科版选修3-5

第2节 康普顿效应 1.光的散射 光在介质中与物质微粒相互作用,因而传播方向发生改变,这种现象叫做光的散射 2.康普顿效应 1923年康普顿在做 X 射线通过物质散射的实验时，发现散射线中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，其波长的改变量与散射角有关，而与入射线波长 和散射物质都无关。 一.康普顿对X射线散射的研究 3.康普顿散射的实验装置与规律： 晶体 光阑 X 射线管 探 测 器 X 射线谱仪 石墨体 (散射物质) j 0 散射波长 康普顿正在测晶体对X 射线的散射 按经典电磁理论：如果入射X光是某种波长的电磁波，散射光的波长是不会改变的！ 康普顿散射曲线的特点： a.除原波长0外出现了移向长波方向的新的散射波长 。 b.新波长 随散射角的增大而增大。 散射中出现 ≠0 的现象，称为康普顿散射。 波长的偏移为 =0 O j =45 O j =90 O j =135 O j . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . o （A） 0.700 0.750 λ 波长 . . . . . . . 0  称为电子的Compton波长 只有当入射波长0与c可比拟时，康普顿效应才显著，因此要用X射线才能观察到康普顿散射，用可见光观察不到康普顿散射。入射波长较长时，主要产生光电效应。 波长的偏移只与散射角 有关，而与散射物质种类及入射的X射线的波长0 无关， c = 0.0241Å=2.4110-3nm（实验值） 康普顿效应发生的条件 1.经典电磁理论在解释康普顿效应时遇到的困难 康普顿效应解释中的疑难 ①根据经典电磁波理论，当电磁波通过物质时，物质中带电粒子将作受迫振动，其频率等于入射光频率，所以它所发射的散射光频率应等于入射光频率。 ②无法解释波长改变和散射角关系。 2.光子理论对康普顿效应的解释 ①若光子和外层电子相碰撞，光子有一部分能量传给电