。波长的偏移可写成Р 只有当入射波长l0与lc可比拟时,康普顿效应才显著。因此选用X射线观察。Р二.康普顿效应进一步验证了光的粒子性Р1.散射光波长改变,无法用经典电磁波理论解释。Р2.康普顿的解释Р1)模型:“X射线光子与静止的自由电子的弹性碰撞”。与能量很大的入射X光子相比,石墨原子中结合较弱的电子近似为“静止”的“自由”电子。Р2)由光的量子论(e = hn)和质能关系(e2= p2c2+m02c4),注意到光子的“静止质量”m0 = 0,得光子的动量Р3)假定在碰撞过程中能量与动量守恒РeРfРqР解出的波长偏移Р和实验结果完全符合!Р4)反冲光子把部分能量传给电子,光子的能量¯þ散射X射线的频率¯,波长Р5)光子与石墨中被原子核束缚很紧的电子的碰撞,应看做是光子和整个原子的碰撞。原子的质量远大于光子的质量þ在弹性碰撞中散射光子的能量(波长)几乎不改变,故在散射线中还有与原波长相同的射线。Р3.康普顿散射实验的意义Р1)首次实验证实了爱因斯坦提出的“光量子具有动量”的假设Р2)支持了“光量子”概念,证实了普朗克假设 e = hnР3)证实了在微观的单个碰撞事件中,动量和能量守恒定律仍然是成立的Р三.光的波粒二象性Р1.近代认为光具有波粒二象性Р1)在有些情况下,光突出显示出波动性;而在另一些情况下,则突出显示出粒子性。Р2)这里的粒子不是经典粒子,波也不是经典电磁波!Р2.基本关系式Р式中h = h/2p,波矢量,圆频率w= 2pn。Р§4 实物粒子的波动性Р一.德布洛意假定(1924)Р 实物粒子具有波动性。实物粒子的能量 e和动量与和它相联系的波的频率n和波长l的关系和光子的一样称为德布洛意关系。与粒子相联系的波称为德布洛意波或概率波。Р二.实验验证Р1.电子通过金多晶薄膜的衍射实验(汤姆逊1927)Р2.电子的单缝、双缝、三缝和四缝衍射实验(约恩逊1961)
全文预览
