2023年高中物理新教材同步选修第三册 第4章 2 第2课时 康普顿效应 光的波粒二象性.docx本文件免费下载 【共8页】

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小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com第2课时康普顿效应光的波粒二象性[学习目标]1.了解康普顿效应及其意义.2.了解光的波粒二象性.一、康普顿效应和光子的动量1.康普顿效应:在研究石墨对X射线的散射时,发现在散射的X射线中,除了与入射波长λ0相同的成分外,还有波长大于λ0的成分,这个现象称为康普顿效应.2.康普顿效应的意义:康普顿效应表明光子不仅具有能量而且具有动量.3.光子的动量(1)表达式:p=.(2)说明:在康普顿效应中,当入射的光子与晶体中的电子碰撞时,要把一部分动量转移给电子,光子的动量可能变小.因此,有些光子散射后波长变大.二、光的波粒二象性光的干涉、衍射、偏振现象表明光具有波动性,光电效应和康普顿效应表明光具有粒子性,光既具有波动性,又具有粒子性,即光具有波粒二象性.判下列法的正.断说误(1)光子的量波成反比.动与长(√)(2)光子生散射后,其波大.发长变(√)(3)光具有粒子性,但光子又不同于宏念的粒子.观观(√)(4)光在播程中,有的光是波,有的光是粒子.传过(×)一、康普顿效应和光子的动量1.康普顿效应的解释假定光子与电子发生弹性碰撞,按照爱因斯坦的光子说,一个光子不仅具有能量ε=hν,而且具有动量.如图所示,这个光子与静止的电子发生弹性碰撞,光子把部分动量转移给了电子,动量由减小为,因此p减小,波长增大.2.康普顿效应的意义小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com康普顿效应进一步揭示了光的粒子性,也再次证明了爱因斯坦光子说的正确性.例1美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时,用X光对静止的电子进行照射,照射后电子获得速度的同时,X光光子的运动方向也会发生相应的改变.下列说法正确的是()A.当入射光子与晶体中的电子碰撞时,把部分动量转移给电子,因此光子散射后频率变大B.康普顿效应揭示了光的粒子性,表明光子除了具有能量之外还具有动量C.X光散射后与散射前相比,速度变小D.散射后的光子虽然改变原来的运动方向,但频率保持不变答案B解析在康普效中,入射光子晶体中的子撞,把部分量移子,光顿应当与电碰时动转给电则子量小,但速度仍光速动减为c,根据p=,知光子率小,康普效明光不但具有频减顿应说能量而且具有量,揭示了光的粒子性,故动A、C、D,错误B正确.例2(多选)(2021·石家庄二中高二期中)“COVID-19”引起的肺炎病人在进行CT诊断时,肺部影像呈白色(“白肺”),其物理原理是利用X射线穿透人体肺部进行扫描并呈现灰度不同的图像.X射线的穿透量受物质吸收程度的影响,吸收程度与物质的密度等因素有关.密度越小,吸收X射线的本领越弱,透过人体的量就越多,呈现的图片就越暗,如空气等.密度越大,吸收X射线的本领越强,透过人体的量就越少,呈现的图片为白色,如骨骼等.X射线被物质的吸收主要产生两种效应:光电效应和康普顿效应.依据以上信息,下列说法正确的是()A.光电效应现象是爱因斯坦最先发现的B.X射线光子被原子中的电子全部吸收从原子中飞出变为具有一定动能的光电子的现象,属于光电效应,说明X射线具有粒子性C.光电效应中,X射线频率越高,从同种原子中飞出的光电子的最大初动能越大D.X射线光子只被电子部分吸收,电子能量增大,光子被散射出去,散射光子波长变长,这说明光子既具有能量又具有动量,这属于康普顿效应,说明了X射线具有粒子性答案BCD解析光效象是赫最先的,故电应现兹发现A;根据光效象及生原因知,错误电应现产B正确;根据光效方程电应Ek=hν-W0可知,光效中,电应X射率越高,同原子中线频从种飞出的光子的最大初能越大,故电动C正确;根据康普效象及生原因知,顿应现产D正确.例3科学研究证明,光子既有能量也有动量,当光子与电子碰撞时,光子的一些能量转移给了电子.假设光子与电子碰撞前的波长为λ,碰撞后的波长为λ′,则碰撞过程中()A.能量守恒,动量守恒,且λ=λ′B.能量不守恒,动量不守恒,且λ=λ′C.能量守恒,动量守恒,且λ<λ′D.能量守恒,动量守恒...

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