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    1923年康普顿及其学生吴有顺进行了系统研究 (2)实验装置:如图 (3)实验结果: a.散射光中除有与入射线波长相同的.还有比大的波长.随散射角而异.增大时.的强度增加.的强度减小. b.当散射角确定时.波长的增加量与散射物质的性质无关. c.康普顿散射的强度与散射物质有关.原子量小的散射物质.康普顿散射较强.原波长的谱线强度较低.反之相反. 按经典电磁理论.光的散射是带电粒子在入射光电场作用下作受迫振动.散射光与入射光应该有相同波长. 按照光子理论.一个光子与散射物中的一个自由电子发生碰撞.散射光子将沿某一方向进行--康普顿散射.光子与电子之间碰撞遵守能量守恒和动量守恒.电子受到反冲而获得一定的动量和动能.因此散射光子能量要小于入射光子能量.由光子的能量与频率间的关系可知.散射光的频率要比入射光的频率低.因此散射光的波长.如果入射光子与原子中被束缚得很紧的电子碰撞.光子将与整个原子作弹性碰撞.散射光子的能量就不会显著地减小.所以观察到的散射光波长就与入射光波长相同. 下图为光子与自由电子弹性碰撞的示意图.应用相对论质量.能量.动量关系.有 式中m0.m为电子的静质量和质量..将上式第二式写成分量式 解以上联立方程组.消去.即得 式中 叫做电子的康普顿波长.上式表明与散射物质的性质无关. 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. 在基元相互作用过程中.能量.动量守恒.1927年.康普顿因此获诺贝尔物理学奖 [例1]求的可见光光子和的X射线光子的能量.动量和质量? ,, ,, [例2]的X射线.射向静止的自由电子.观察方向.求:①②反冲电子的动能和动量? (① ②, 或:) [例3]已知X光光子的能量为.在康普顿散射之后.波长变化了20%.求反冲电子的能量.() 练习 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    （2010?连云港二模）（选修模块3-5）
    （1）下列说法中正确的是
    AB
    AB

    A．普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说
    B．光电效应、康普顿效应说明光具有粒子性
    C．α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的
    D．天然放射现象的发现揭示了原子的核式结构
    （2）请将下列两个核反应方程补充完整．
    ①
     
    4
    2
    He+
     
    14
    7
    N→
     
    17
    8
    O+
     
    1
    1
    H
     
    1
    1
    H
           ②
     
    235
    92
    U+
     
    1
    0
    n→
     
    140
    54
    Xe+
     
    94
    38
    Sr+
    2
     
    1
    0
    n
    2
     
    1
    0
    n

    （3）在2010年温哥华冬奥会上，首次参赛的中国女子冰壶队喜获铜牌，如图为中国队员投掷冰壶的镜头．假设在此次投掷中，冰壶运动一段时间后以0.4m/s的速度与对方的静止冰壶发生正碰，碰后中国队的冰壶以0.1m/s的速度继续向前滑行．若两冰壶质量相等，则对方冰壶获得的速度为
    0.3
    0.3
     m/s．

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    白天的天空各处都是亮的，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

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    （选修模块3-5）
    （1）下列说法中正确的是
     

    A．康普顿效应进一步证实了光的波动特性
    B．为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量是量子化的
    C．经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征
    D．天然放射性元素衰变的快慢与化学、物理状态有关
    （2）
     
    234
    90
    TH是不稳定的，能自发的发生衰变．
    ①完成
     
    234
    90
    TH衰变反应方程
     
    234
    90
    TH→
     
    234
    91
    Pa+
     
    ．
    ②
     
    234
    90
    TH衰变为
     
    222
    86
    Rn，经过
     
    次α衰变，
     
    次β衰变．
    （3）1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子．科学研究表明其核反应过程是：α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核，复核发生衰变放出质子，变成氧核．设α粒子质量为m1，初速度为v0，氮核质量为m2，质子质量为m0，氧核的质量为m3，不考虑相对论效应．
    ①α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间，复核的速度为多大？
    ②求此过程中释放的核能．

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    关于物理现象和规律的认识历程，下列说法正确的有
    BEF
    BEF

    A．爱因斯坦提出的量子理论破除了“能量连续变化”的传统观念，成为新物理学思想的基石之一；
    B．光电效应现象说明光的能量是一份一份的，随后的康普顿效应说明光子除了能量之外还有动量
    C．1927年戴维孙和汤姆孙利用晶体得到了电子束的衍射图样，有力地证明了玻尔提出的物质波假设
    D．人们从破解天然放射现象入手，一步步揭开了原子的秘密
    E．发现α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据
    F．1934年小居里夫妇在实验中发现的人工放射性使射线的广泛应用成为可能．

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    光子在介质中和物质微粒相互作用，可使光的传播方向转向任何方向，这种现象叫做光的散射．1922年，美国物理学家家康普顿研究了石墨中的电子对X射线的散射规律，若用λ、λ′表示散射前、后X射线的波长，用λe表示作用后电子的德布罗意波长，则（　　）

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