高中物理 第5章 波与粒子 2 康普顿效应学案 鲁科版选修
8页1、我带领班子成员及全体职工,积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习,同时认真学习业务知识,全面提高了自身素质,增强职工工作积极性,杜绝了纪律松散第2节康普顿效应目标定位1.了解康普顿X射线散射实验.2.理解康普顿X射线实验原理.3.掌握康普顿效应的概念,知道光的波粒二象性一、康普顿对X射线散射的研究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改变的现象2康普顿效应在光的散射中,部分散射光的波长变长,波长改变的多少与散射角有关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,深入揭示了光具有粒子性二、光的波粒二象性1光具有波粒二象性:光子既有粒子的特征,又有波的特征2发生光电效应或康普顿效应取决于入射光的波长3光波是一种概率波4光的波动性和粒子性不是均衡表现的,波长较长时,光子的能量和动量很小,波动性比较明显,波长越长,波动性越明显光在与电子相互作用时表现为粒子性,在传播过程中更多地表现为波动性一、对康普顿效应的理解1实验现象:X射线管发出波长为0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、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,所以波长改变与散射角有关【例1】白天的天空到处都是亮的,是大气分子对太阳光散射的结果美国物理学家康普顿由于在这方面的研究而荣获了1927年的诺贝尔物理学奖假设一个运动的光子和一个静止的自由电子碰撞以后,电子向某一个方向运动,光子沿另一方向散射出去,则这个散射光子跟原来的光子相比()A频率变大 B速度变小C光子能量变大 D波长变长答案D解析光子与自由电子碰撞时,遵守动量守恒和能量守恒,自由电子碰撞前静止,碰撞后动量、能量均增加,所以光子的动量、能量减小,由,Eh可知光子
3、频率变小,波长变长,故D正确由于光子速度是不变的,故B错误针对训练1康普顿效应证实了光子不仅具有能量,也具有动量入射光和电子的作用可以看成弹性碰撞,则当光子与电子碰撞时,光子的一些能量转移给了电子,如图1给出了光子与静止电子碰撞后,电子的运动方向,则碰撞过程中动量_(选填“守恒”或“不守恒”),能量_(选填“守恒”或“不守恒”),碰后光子可能沿_(选填“1”“2”或“3”)方向运动,并且波长_(选填“不变”、“变小”或“变长”)图1答案守恒守恒1变长解析光子与电子碰撞过程满足动量守恒和能量守恒,所以碰撞之后光子和电子的总动量的方向与光子碰前的方向一致,由矢量合成知识可知碰后光子的方向可能沿1方向,不可能沿2或3方向;通过碰撞,光子将一部分能量转移给电子,能量减少,由Eh知,频率变小,再根据c知,波长变长二、对光的波粒二象性的理解实验基础表 现说 明光的波动性光的干涉和衍射1.大量光子产生的效果显示出波动性2频率较低的光在传播时,表现出波的性质1.光的波动性是光子本身的一种属性,不是光子之间相互作用产生的2光的波动性不同于宏观概念的波光的粒子性光电效应、康普顿效应1.当光同物质发生作用时
4、,这种作用是“一份一份”进行的,表现出粒子性2少量或个别光子容易显示出光的粒子性1.粒子的含义是“不连续”、“一份一份”的2光子不同于宏观概念的粒子说明对于不同频率的光,频率越高,光的粒子性越强;频率越低,光的波动性越强【例2】(多选)下列关于光的波粒二象性的理解正确的是()A大量光子的行为往往表现出波动性,个别光子的行为往往表现出粒子性B光在传播时是波,而与物质相互作用时就转变成粒子C高频光是粒子,低频光是波D波粒二象性是光的根本属性,有时它的波动性显著,有时它的粒子性显著答案AD解析光的波粒二象性指光有时候表现出的粒子性较明显,有时候表现出的波动性较明显,D正确;大量光子的行为往往表现出波动性,个别光子的行为往往表现出粒子性,A正确;光在传播时波动性显著,光与物质相互作用时粒子性显著,B错误;频率高的光粒子性显著,频率低的光波动性显著,C错误针对训练2下列有关光的波粒二象性的说法中,正确的是()A有的光是波,有的光是粒子B光子与电子是同样的一种粒子C光的波长越长,其波动性越显著;波长越短,其粒子性越显著D大量光子的行为往往显示出粒子性答案C解析一切光都具有波粒二象性,光的有些行为(
《高中物理 第5章 波与粒子 2 康普顿效应学案 鲁科版选修》由会员bin****86分享,可在线阅读,更多相关《高中物理 第5章 波与粒子 2 康普顿效应学案 鲁科版选修》请在金锄头文库上搜索。
高考语文第一轮总复习 同步测试卷(五)实用类文本阅读课件
高考语文第一轮总复习 写作总论课件
高考语文大一轮复习 第5部分 论述类文本阅读 第一节 理解文中重要词句含意2大考点课件
高考语文大一轮复习 第3部分 古代诗文阅读 专题三 默写常见的名句名篇课件
高考语文大一轮复习 第3部分 古代诗文阅读 专题二 第四节 鉴赏诗歌的艺术技巧课件
高中物理 第四章 力与运动 第一节 伽利略的理想实验与牛顿第一定律课件 粤教版必修1
高中物理 第三章 研究物体间的相互作用 第三节 力的等效和替代课件 粤教版必修1
高中物理 第一章 运动的描述 第五节 速度变化的快慢 加速度课件 粤教版必修1
高中物理 第2章 能的转化与守恒章末复习方案与全优评估课件 鲁科版必修2
高中物理 42 实验:探究加速度与力、质量的关系课件 新人教版必修1
高中物理 31《受力分析》课件 新人教版必修1
高中物理 22 匀变速直线运动的速度与时间的关系课件 新人教版必修1
高中物理 14 用打点计时器测速度课件 新人教版必修1
高中数学第一章导数及其应用1_5_1曲边梯形的面积课件新人教a版选修2_2
高中数学 第二章 随机变量及其分布 24 正态分布课件 新人教a版选修2-31
高中数学 第四章 圆与方程 42_1 直线与圆的位置关系课件 新人教a版必修21
高中数学 第二章 随机变量及其分布 21_2 离散型随机变量的分布列(2)课件 新人教a版选修2-31
高中数学 第二章 统计 23_2 两个变量的线性相关课件 新人教a版必修3
高中数学 第二章 统计 22_1 用样本的频率分布估计总体分布课件 新人教a版必修3
高中数学 第二章 统计 21_3 分层抽样课件2 新人教a版必修31
2024-03-05 77页
2024-03-05 50页
2024-02-29 54页
2024-02-29 75页
2024-02-29 52页
2024-02-29 54页
2024-02-29 125页
2024-02-29 74页
2024-02-29 61页
2024-02-29 56页