2017-2018学年高中创新设计物理粤教版选修3-5学案:2-2 光子
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第三节 康普顿效应及其解释

第四节 光的波粒二象性

[目标定位] 1.了解康普顿效应及其意义.2.知道光的波粒二象性并会分析有关现象.3.了解什么是概率波,知道光也是一种概率波.

一、康普顿效应及其解释

1.康普顿效应

(1)用X射线照射物体时,一部分散射出来的X射线的波长会变长,这个现象后来称为康普顿效应.

(2)光子的能量为ε=hν,光子的动量为p=.

2.康普顿对散射光波长变化的解释

(1)散射光波长的变化,是入射光子与物质中的电子发生碰撞的结果.

(2)物质中电子的动能比入射光子的能量小很多,电子可以看做是静止的.

(3)光子与电子作用过程中,总能量、总动量均守恒.

(4)光子因与电子相碰,有一部分能量和动量给了电子,光子的能量和动量均减小了,这样,散射光的波长也就变长了.

3.康普顿效应的意义

康普顿效应表明光子除了具有能量之外,还具有动量,深入揭示了光的粒子性的一面.

二、光的波粒二象性

1.光的波粒二象性的本质

(1)双缝干涉实验装置如图1所示.

图1

(2)实验要求:降低光源S的强度,直到入射光减弱到没有两个光子同时存在的程度.

(3)实验结果: