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时间:2021-04-13
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2、应实验装置实验表明:散射的X射线中不仅有与入射线波长相同的射线,而且也有波长大于入射线波长的射线。这种现象就称为康普顿效应。二、光子论对康普顿效应的解释1.光子与点阵离子的碰撞由于离子质量比光子的质量大得多,碰撞后光子的能量基本不变。所以散射光的波长是不变的,这就是散射光中与入射线同波长的射线;162.光子与自由电子的碰撞根据相对论,得xθeemu碰撞过程中能量是守恒的,即将式平方后减去上式,得或由于碰撞过程动量守恒,得或17由电子的静质量m0与运动质量m之间的关系,得即由于,所以由上式得结论:(1)散射X射线的波长改变量只与光子的散射角有关,
3、越大,也越大。当=0时,=0,即波长不变;当=时,=2h/m0c,即波长的改变量为最大值。h/m0c也是基本物理常量,称为电子的康普顿波长,用C表示,C=2.426310581012m。(2)在散射角相同的情况下,所有散射物质,波长的改变量都相同。18三、光的波粒二象性光在传播过程中表现出波的特性,而在与物质相互作用过程中表现出粒子的特性。这就是说,光具有波和粒子两方面的特性,称为光的波粒二象性。波粒二象性的统计解释:光是由具有一定能量、动量和质量的微观粒子组成的,在它们运动的过程中,在空间某处发现它们的概率却遵从波动的
4、规律。实际上,这里所说的粒子和波,都是人们经典观念中对物质世界认识上的一种抽象和近似。19解:(1)波长的改变量为例1:波长为0=0.200nm的X射线在某物质中产生康普顿散射,在散射角为=90的方向上观测到散射X射线。求:(1)散射X射线相对于入射线的波长改变量;(2)引起这种散射的反冲电子所获得的动能Ek。20代入数据,得入射X光子的能量为(2)反冲电子所获得的动能Ek等于X光子损失的能量所以21点击深色键返回原处→(A.H.Compton,1892—1962)22
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