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.关于光的波粒二象性,下列说法中正确的是(  )

  A.光的频率越高,衍射现象越容易看到

  B.光的频率越高,粒子性越显著

  C.大量光子产生的效果往往显示粒子性

  D.光的波粒二象性否定了光的电磁说

  B [光具有波粒二象性,波粒二象性并不否定光的电磁说,只是说某些情况下粒子性明显,某些情况下波动性明显,故D错误.光的频率越高,波长越短,粒子性越明显,波动性越不明显,越不易看到其衍射现象,故B正确,A错误.大量光子的行为表现出波动性,个别光子的行为表现出粒子性,故C错误.]

  

对康普顿效应的理解   1.实验现象

  X射线管发出波长为λ0的X射线,通过小孔投射到散射物石墨上.X射线在石墨上被散射,部分散射光的波长变长,波长改变的多少与散射角有关.

  2.康普顿效应与经典物理理论的矛盾

  按照经典物理理论,入射光引起物质内部带电粒子的受迫振动,振动着的带电粒子从入射光吸收能量,并向四周辐射,这就是散射光.散射光的频率应该等于粒子受迫振动的频率(即入射光的频率).因此散射光的波长与入射光的波长应该相同,不应该出现波长变长的散射光.另外,经典物理理论无法解释波长改变与散射角的关系.

  3.光子说对康普顿效应的解释

  假定X射线光子与电子发生弹性碰撞.

  (1)光子和电子相碰撞时,光子有一部分能量传给电子,散射光子的能量减少,于是散射光的波长大于入射光的波长.

(2)因为碰撞中交换的能量与碰撞的角度有关,所以波长的改变与散射角有关.