《大学物理》课程PPT教学课件：第十八讲 波粒二象性

(二)实验结果与经典电磁理论的矛盾 经典 光能量决定于I与v无关 不存在截止频率! 电磁理论 Em=I·As·∠t 吸 A像不可能瞬时发生! (三)爱因斯坦对实验的解释 普朗克的假定不协调 爱因斯坦的解释 只涉及辐射体的发射或吸收, 未涉及辐射场在空间的传播. mu/2=hv-A =eu max (hv-A) 爱因斯坦的光量子论(1905) 电磁场由大量光量子(光子)组成 /h 能量动量以光速 max 光电子Cn 光子 E=hvp=b/lc运动 光子碰电子→瞬时效应只能“整个地”被电子吸收或放 出

爱因斯坦的光量子论(1905) 能量  = h 动量 p= h/λ 爱因斯坦的解释 以光速 c运动 (二)实验结果与经典电磁理论的矛盾 经典 电磁理论 (三)爱因斯坦对实验的解释 普朗克的假定不协调 只涉及辐射体的发射或吸收, 未涉及辐射场在空间的传播. 光能量决定于I与ν无关 不存在截止频率! E吸 = I  s t = A逸 不可能瞬时发生! 电磁场由大量光量子(光子)组成 c mu / 2 = h − A逸 = eU 2 max  0 = A逸 / h i  n 光电子  n 光 子  I max 光子碰电子→瞬时效应 只能“整个地”被电子吸收或放 出 U h A e c = (  − 逸 )/

康普顿效应 X射 准直 (一)实验规律 线源系统 ∠= 1-cos0) C 散射光元 探 石墨 =0.0242634 散射体 器 Moc 电子的 Compton波长 (二)实验与经典电磁理论的矛盾 康普顿X射线散射实验装置 入射vo、λ→外层电子振动vo→散射vo、 (三)康普顿的解释 hc c c hc fnoc 十mC→ moC C noc 6 h n+0=n+m→,而-1n=m2v2 v i nc 2ht 2h +2mC( )+moc-+ n元 c0s6=m62→-0 cOS C

二.康普顿效应 (一)实验规律 (1 cos ) 0 0  = −  = −  m c h 散射光  康普顿X射线散射实验装置 准直 系统 探 测 器 石墨 散射体 X射 线源 入射ν0、 0→ (二)实验与经典电磁理论的矛盾 外层电子振动ν0 → 散射ν0、 0 (三)康普顿的解释 0 hc 0 0 n h    hc n h    mv  2 mc 2 0 m c 2 2 0 0 mc hc m c hc + = +   n mv h n h    + = +   0 0 0 2 2 2 0 0 m c ) m c h h  ( − + =   2 2 2 0 0 n m v h n h  − =     2 2 0 0 2 2 2 0 0 0 0 2 2 2 2 cos m c h ) m c h h m c( h + − + + = −         ( cos ) m c h   −  = 1−  0 0 0 0 0.024263A m c h c = = 电子的Compton波长