光子在介质中和物质微粒相互作用.可能使得光的传播方向转向任何方向.这种现象叫做光的散射. 在研究电子对X射线的散射时发现:有些散射波的波长比入射波的波长略大. 康普顿认为这是因为光子不仅有能量.也——青夏教育精英家教网—

光子在介质中和物质微粒相互作用.可能使得光的传播方向转向任何方向.这种现象叫做光的散射. 在研究电子对X射线的散射时发现:有些散射波的波长比入射波的波长略大. 康普顿认为这是因为光子不仅有能量.也具有动量.实验结果证明这个设想是正确的. 因此康普顿效应也证明了光具有粒子性. 按照经典电磁理论推理光波在散射前后波长应该不变.事实上变了. 经典理论与实验事实又出现了矛盾.光的电磁理论再次遇到困难. 康普顿用光子的概念解释这种康普顿效应.再次证明了爱因斯坦光子学说的正确性. X射线光子与晶体中的电子碰撞时:X光子要把一部分动量转移给了电子.光子的动量变小.所以波长会增大. 根据能量守恒和动量守恒求解出散谢光波波长的变化值具有能量 E=hγ 证明光子 (E和P是粒子性的表现,γ和λ是波动性的表现) 两式说明光具有波.粒二象性. 具有动量 (通过普朗克常量h架起波.粒二象性的桥梁) 推理过程:光子说:中一个光子的能量E=hγ 质量爱狭义相对论中:质能方程E=mc2 光子的动量动量的定义:动量=质量×速度 p=m×v=m×c 速度=波长×频率即: 四.光的波粒二象性 (1)干涉.衍射和偏振表明光是一种波,光电效应和康普顿效应表明光是一种粒子,现代物理学认为光具有波粒二象性. (2)大量光子的传播规律体现为波动性,频率低.波长长的光.其波动性越显著． (3)个别光子.与物质作用时体现为粒子性,频率越高.波长越短的光.其粒子性越显著． (4)光在传播过程中往往表现出波动性,在与物质发生作用时往往表现为粒子性,光既具有波动性.又具有粒子性. 为说明光的一切行为.只能说光具有波粒二象性．说明:光的波粒二象性可作如下解释: 说波是一种概率波.对大量光子才有意义.说粒子.是指其不连续性.是一份能量. (1)既不可把光当成宏观观念中的波.也不可把光当成微观观念中的粒子． (2)大量光子产生的效果往往显示出波动性.个别光子产生的效果往往显示出粒子性, 频率超低的光波动性越明显.频率越高的光粒子性越明显． (3)光在传播过程中往往显示波动性.在与物质作用时往往显示粒子性． (4)由光子的能量E=hγ.光子的动量看出.光的波动性和粒子性并不矛盾: 表示粒子性的能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量--频率γ.波长λ (5)由以上两式和波速公式c=λγ还可以得出:E = p c (6)对干涉现象理解: ①对亮条纹的解释:波动说:同频率的两列波到达亮纹处振动情况相同,粒子说:光子到达的几率大的地方. ②对暗条纹的解释:波动说:同频率的两列波到达暗纹振动情况相反,粒子说:光子到达的几率小的地方. 【查看更多】

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