、爱因斯坦光子理论,光子 1、爱因斯坦假定:光不仅在发射和吸收时具有粒子 性,在空间传播时也具有粒子性,即一束光是一粒 粒以光速c运动的粒子流,这些粒子称为光量子,简 称光子。每一光子的能量是:E=hv 2、光子理论对光电效应的解释: 光照射金属表面,一个光子能量可立即被金属中的自由 电子吸收。当入射光的频率足够高,每个光量子的能量 hv足够大时,电子才可能克服逸出功A逸出金属表面。 爱因斯坦光电效应方程:mvn=hv-AA:逸出功 A 红限频率:V mim=ekv-eUo 普朗克常数:h=eK 当v<A/h时, 不发生光电效应
2、光子理论对光电效应的解释： 光照射金属表面，一个光子能量可立即被金属中的自由 电子吸收。当入射光的频率足够高，每个光量子的能量 h足够大时，电子才可能克服逸出功A逸出金属表面。 三、爱因斯坦光子理论, 光子 = h 1、爱因斯坦假定：光不仅在发射和吸收时具有粒子 性，在空间传播时也具有粒子性，即一束光是一粒一 粒以光速c运动的粒子流，这些粒子称为光量子，简 称光子。每一光子的能量是： 爱因斯坦光电效应方程： A：逸出功 红限频率: ) 2 1 ( 0 2 h m vm = ek − eU A 0 = 普朗克常数： h = eK 当 ＜A/h时, 不发生光电效应 mvm = h − A 2 2 1
3、光的波粒二象性 光既具有波动性,也具有粒子性。 根据相对论的质能关系:b一E=hv 根据光子理论,一个光子的能量为: h 光子的质量: c ac 光子的静止质量: =0 h 光子的动量: p=mc p= 光的粒子性: E=hv(光的波动性: 用光子的质量、 h1用光波的波长 能量和动量描述, (和频率描述 二者通过普朗克常数相联系
根据光子理论，一个光子的能量为： = h 根据相对论的质能关系： 2 = mc 光子的质量： c h c h m = = 2 光子的静止质量： ) 1 ( 2 2 0 c m m − = 0 m0 = 光子的动量： h p = mc p = = h h p = 3、光的波粒二象性 光既具有波动性，也具有粒子性。 二者通过普朗克常数相联系。 光的波动性： 用光波的波长 和频率描述 光的粒子性： 用光子的质量、 能量和动量描述
四.康普顿散射验证光的量子性1 原始 1、康普顿的解释: (1)模型:X射线光子与静止的 自由电子的弹性碰撞: q=450 与能量很大的入射X光子相比, 石墨原子中结合较弱的电子近强 似为“静止”的“自由”电子。度 3 由光的量子论(E=hv和质能关系: q=90 (e=p2c+moc) 注意到光子的“静止质量”m0m4 得光子的动量: 9=1350 P 0.700.75x(A)
(1)模型：X射线光子与静止的 自由 电子的弹性碰撞： 与能量 很大的入射X光子相比， 石墨原子中结合较弱的电子近 似为“静止”的“自由”电子。 n h p = 四.康普顿散射验证光的量子性 由光的量子论( = h)和质能关系: ( 2= p2c 2+m0 2c 4 ) 2 3 4 1 原始 =450 =900 =1350 0.70 0.75 (Å) 强 度 注意:到光子的“静止质量”m0 = 0， 得光子的动量: 1、康普顿的解释: