2019-2020学年教科版物理选修3-5讲义:第4章 3.光的波粒二象性 Word版含答案
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3.光的波粒二象性

  [学习目标] 1.知道什么是康普顿效应及康普顿散射实验原理.(重点)2.理解光的波粒二象性,了解光是一种概率波.

  一、康普顿效应

  1.光的散射:光在介质中与物体微粒的相互作用,使光的传播方向发生偏转,这种现象叫光的散射.

  蔚蓝的天空、殷红的晚霞是大气层对阳光散射形成的,夜晚探照灯或激光的光柱,是空气中微粒对光散射形成的.

  2.康普顿效应

  康普顿在研究石墨对X射线的散射时,发现在散射的X射线中,除原波长外,还发现了波长随散射角的增大而增大的谱线.X射线经物质散射后波长变长的现象,称为康普顿效应.

  3.康普顿的理论

  当光子与电子相互作用时,既遵守能量守恒定律,又遵守动量守恒定律.在碰撞中光子将能量hν的一部分传递给了电子,光子能量减少,波长变长.

  4.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,为光子说提供了又一例证.

  二、光的波粒二象性光是一种概率波

  1.光的波粒二象性

  (1)光既具有波动性,又具有粒子性,即光具有波粒二象性.

  光的波动性是指光的运动形态具有各种波动的共同特征,如干涉、衍射和色散等都有波动的表现.

光的粒子性是指光与其他物质相互作用时所交换的能量和动量具有不连续性,如光电效应、康普顿效应等.