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1、25.1.3 康普顿效应经典理论散 射 电磁波的波长也可能发生变化。但1920年，美国物理学家康普顿发现,x射线经石墨等物质散射后,散射光中出现波长康普顿效应：当X射线被物质散射时，散射光中不仅有与入射光相同的波长成分，更有波长大于入射光波长的成分。一 康普顿散射的实验规律（1） 对于原子量较小的散射物质，康普顿散射较强，反之较弱。（2） 波长的改变量 -0 随散射角的增加而增加。（3） 对不同的散射物质，只要在同一个散射角下，波长的改变量 - 0 都相同。光子电子 电子反冲速度很大，需用相对论力学来处理.（1）物理模型 入射光子（ X 射线或 射线）能量大 . 固体表面电子束缚较弱，可视为近

2、自由电子. 二 量子解释电子光子 电子热运动能量 ，可近似为静止电子. 范围为：光子电子电子光子碰前碰后（2）理论分析能量守恒动量守恒完全弹性碰撞 康普顿波长 康普顿公式讨论康普顿公式光子假设的正确性，狭义相对论力学的正确性 . 19 世纪后半期，大量实验无可争辩地证明了光具有波动行为，光波是电磁波。由电磁波理论可以成功地解释光的干涉、衍射、偏振等现象，光的波动图象被完整地建立起来。尽管光的波动理论成功地说明了一切有关光的传播问题。但是，波动理论不能说明光的发射和吸收等现象。光电效应又不容怀疑地证明了光具有粒子性，康普顿效应还证明了光子具有质量、动量和能量。光究竟是粒子还是波动？25.1.4

3、光的波粒二象性 庄子梦蝶，庄耶？蝶耶？ 他认为光在传播过程和与物质相互作用的过程中，能量不是分散的，而是一份一份地以能量子的形式出现的。1909年爱因斯坦在讨论辐射问题时又曾预见将有一种新的理论使波动性与粒子性熔合于一体。 第一个肯定光既有波动性又有粒子性的是爱因斯坦。早在1905年，爱因斯坦在提出他的光量子假设中，就隐含了波动性与粒子性是光的两种表现形式的思想。光既是粒子，又是波动，但不是经典意义下的粒子，也不是经典意义下的波动。光子有粒子性，但是无确定的轨道，光子具有波动性，但是无周期性变化的物理量与之对应。光就是光，其行为具有波粒二象性，波粒二象性是光所具有的两种不可分割的属性。光子是微观世界的物质，其行为实际上无法用宏观世界建立起来的经典概念来描述。在经典力学中，“粒子性”意味着该客体既具有一定的质量和电荷等属性，又具有一定的位置和确切的一条运动轨道；“波动性”意味着某种实在的物理量的空间分布在作周期性的变化，并呈现出干涉、衍射等反映相干叠加性的现象。显然，在经典概念下，粒子性和波动性很难统一到一个客体上去。然而，近代物理的实验已经表明光具有粒子性和波动性两个方面的性质。 描述光的

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