2021-2022学年高二物理竞赛课件：康普顿效应_第1页
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1、康普顿效应理论分析康普顿散射过程 X光子和电子发生弹性碰撞 作用前光子的能量和动量电子的能量和动量 作用后散射光子的能量和动量反冲电子的能量和动量理论分析康普顿散射过程 X光子和电子发生弹性碰撞 能量守恒动量守恒 康普顿波长 康普顿公式实验总结的结果:可见：实验与理论结果符合的相当好！ 散射光波长的改变量 仅与 有关 散射光子能量减小康普顿公式结论1) 波长位移量和物质无关 康普顿波长散射角越大，光子损失的能量越多，波长位移越大！ 康普顿效应的实验结果解释X光子入射物质1) 没有发生作用(波长无位移)2) 和外层电子作用(波长有位移)3) 和内层电子作用(波长位移很小)2) 散射角增大，原谱线

2、强度减小，新谱线强度增大散射角越大 X光子和内层电子作用的几率小散射角越大 X光子和外层电子作用几率基本不变 原谱线强度相对减小3) 散射原子越大原波长谱线的强度越大新波长谱线的强度越小康普顿散射 波长位移量和物质无关 谱线强度与物质以及散射角有关原子序数越大核外内层电子越多X光子和内层电子碰撞的几率越大(和原子实碰撞)X光子的能量改变很小，原波长谱线的强度大。康普顿散射进一步证实了光子论，证明了光子能量、动量表示式的正确性，光确实具有波粒两象性。另外证明在光电相互作用的过程中严格遵守能量、动量守恒定律。应用光子概念解释康普顿散射:（1）一个光子与散射物中一个自由电子或束缚较弱的电 子发生碰撞后，光子将沿某一方向散射，即康普顿 散射的方向。在碰撞时，光子的一部分能量传给电 子，所以散射光子的能量比入射光子的能量小，即 散射光波的波长要比入射光波的波长大。（2）若光子与原子中束缚很强的电子碰撞，由于整个原 子的质量比光子大得多，光子的能量没有显著变化 所以散射光的频率没有显著变化，即散射光波的波 长与入射光波的波长相等。康普顿散射进一步证实了光子论，证明了光子能量、动量表示式的正确性，光确实具有波粒两象性。另外证明在光电相互作用的过程中严格遵守能量、动量守恒定律。例、在康普顿散射中，入射光的波长为0.030，反冲电子速度为c60%.求：散射光子的波长及散射角。解：由已知，

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