hv+m c2=hv +mC 2 1 元010=2n+mD (2) m=m/v1-(v/C) Cmv=h C2m2v2=h2v2+h2v2-2h2vv cos 3) mc=moc+hvo -v) (4)2-(3)得hwv(-c0g)=mC2(v-v) c h (1-cos) v Vo mo 波长偏移:△九1-元。h o mc (l-cosp h 么=m=0.0243A实=0.024263A 可见:A与x无关,A只与散射角有关,9个、Ax↑ X射线光子与束缚很紧的电子碰撞:=散
22 = − = (1−cos ) 0 0 m c h 波长偏移： c . A 0 0243 0 = = m C h X射线光子与束缚很紧的电子碰撞:入=散 c . A 实 = 0 024263 (1) 2 2 h 0 +m0 C =h +mC (2) 0 0 n mv h n h = + 2 0 m =m / 1−(v /C) Cmv h n h n = − 0 0 2 cos (3) 0 2 2 2 2 0 C2m2 v 2 =h 2 +h − h ( ) (4) 0 2 0 2 mC =m C +h − (4)2 -(3)得 ( −cos)= ( − ) 0 2 0 0 h 1 m C ( cos) − = 1− 0 m0 C C C h 可见：与0无关， 只与散射角 有关， 、
第一节波粒二象性 康普顿散射实验 X射线光子与“静止”的“自由电子”弹性碰撞做=+L1 X射线光子与束缚很紧的电子碰撞:他散=入 由上面两点可推知 原子量较小的物质,电子束缚很弱→自由电子 原子量较大的物质,电子束缚很紧→康散射较弱 3.康普顿散射实验的意义 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,光确实具有波粒二象性。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。 1923年威尔逊云室实验观测到了反冲电子轨迹;验证了康普 顿解释 合得1927年诺贝尔物理学奖
23 3. 康普顿散射实验的意义 • X射线光子与“静止”的“自由电子”弹性碰撞； • X射线光子与束缚很紧的电子碰撞： 散=入 散=入+ • 由上面两点可推知： 原子量较大的物质，电子束缚很紧 原子量较小的物质，电子束缚很弱 自由电子 康散射较弱 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，光确实具有波粒二象性。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。 1923年威尔逊云室实验观测到了反冲电子轨迹；验证了康普 顿解释 合得1927年诺贝尔物理学奖 第一节 波粒二象性 康普顿散射实验
24 第一节波粒二象性 康普顿散射实验 4康普顿散射与光电效应的区别 (1)康普顿效应中光子被散射,只将部分能量交给自由电子,而光 电效应中光子被束缚电荷整个吸收。 康普顿效应中光子的能量不能被自由电子全部吸收? 反证:假设电子完全吸收光子的能量hv C√h2v2+2hwC 由能量守恒:hv+mC mc2 1-/C hytm c2 h 由动量守恒:m hrC hv2+m,c (2)在光电效应中会观测到康普顿效应? 例康普顿效应中最大偏转角=兀,入射光波元=4000A △=(1-c0s6)=21=48×1012 10-5观察不到 若是x=0.5A4=0.1入射波长与λc时康普顿效应才显著
24 4. 康普顿散射与光电效应的区别 (1)康普顿效应中光子被散射,只将部分能量交给自由电子，而光 电效应中光子被束缚电荷整个吸收。 康普顿效应中光子的能量不能被自由电子全部吸收 ? 反证：假设电子完全吸收光子的能量 hv 由能量守恒： 2 2 2 2 0 0 0 1 V C m C h m C − / + = mV h = 0 2 0 2 0 2 2 2 h m C C h h m C V + + = 2 4 0 2 2 h m C h C V + = 由动量守恒： (2) 在光电效应中会观测到康普顿效应? c c = (1−cos ) = 2 12 4.8 10− = 例:康普顿效应中最大偏转角 = , 入射光波 =4000 Å 5 10− = 观察不到 若是 =0.5Å =0.1 入射波长与 C时康普顿效应才显著 第一节 波粒二象性 康普顿散射实验
25 第一节波粒二象性 康普顿效应解释 康普顿解释中部分能量传递给电子与光子概念矛盾??? hv反冲电子 反冲电子 v 0 h 先吸收后释放 先释放后吸收
25 h 0 h 先释放后吸收 e e 反冲电子 h 0 h 先吸收后释放 e e 反冲电子 康普顿解释中部分能量传递给电子与光子概念矛盾??? 第一节 波粒二象性 康普顿效应解释
第二节玻尔原子量子论 氢原子光谱 36456=λ。 4101·204340.104860.74 6562.10A0 红外区 氢原子光谱 65 3 1巴尔末系的里德伯公式(1885189可 n=B n=3,4,5,6…)B= 36456A 波数描述v=1=R 经验 2)(m=345 )公式 里德伯常数的实验值:R==1096776×107m1 B
26 第二节 玻尔原子量子论 (n 3,4,5,6 ) 4 2 2 = − = n n B 3645.6A B = = ) 1 2 1( ~ 1 2 2 n = =R − (n=3,4,5,6, ) 里德伯常数的实验值： 7 1 1.096776 10 4 − = = m B R 1.巴尔末系的里德伯公式（1885-1889） 经验 公式 一、氢原子光谱 波数描述 氢原子光谱