第三节 康普顿效应及其解释第四节 光的波粒二象性[目标定位] 1.了解康普顿效应及其意义.2.知道光的波粒二象性并会分析有关现象.3.了解什么是概率波，知道光也是一种概率波．一、康普顿效应及其解释1．康普顿效应(1)用 X 射线照射物体时，一部分散射出来的 X 射线的波长会变长，这个现象后来称为康普顿效应．(2)光子的能量为 ε＝hν，光子的动量为 p＝.2．康普顿对散射光波长变化的解释(1)散射光波长的变化，是入射光子与物质中的电子发生碰撞的结果．(2)物质中电子的动能比入射光子的能量小很多，电子可以看做是静止的．(3)光子与电子作用过程中，总能量、总动量均守恒．(4)光子因与电子相碰，有一部分能量和动量给了电子，光子的能量和动量均减小了，这样，散射光的波长也就变长了．3．康普顿效应的意义康普顿效应表明光子除了具有能量之外，还具有动量，深入揭示了光的粒子性的一面．二、光的波粒二象性1．光的波粒二象性的本质(1)双缝干涉实验装置如图 1 所示．图 1(2)实验要求：降低光源 S 的强度，直到入射光减弱到没有两个光子同时存在的程度．(3)实验结果：① 短时间，感光片上呈现杂乱分布的亮点．② 较长时间，感光片上呈现模糊的亮纹．③ 长时间，感光片上形成清晰的干涉图样．(4)实验结论：光既有波动性，又有粒子性，光具有波粒二象性．2．概率波(1)对干涉实验中明暗条纹的解释每个光子按照一定的概率落在感光片的某一点，概率大的地方落下的光子多，形成亮纹；概率小的地方落下的光子少，形成暗纹．(2)光波是一种概率波，干涉条纹是光子在感光片上各点概率分布的反映．预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中问题 1问题 2问题 3一、康普顿效应1．实验结果1918 年～1922 年，美国物理学家康普顿在研究石墨对 X 射线的散射时，发现散射的 X 射线中，除有与入射线波长相同的射线外，还有波长比入射线波长更长的射线．人们把这种波长变化的现象叫做康普顿效应．2．光子说对康普顿效应的解释假定 X 射线光子与电子发生弹性碰撞，这种碰撞跟台球比赛中的两球碰撞很相似．按照爱因斯坦的光子说，一个 X 射线光子不仅具有能量 ε＝hν，而且还有动量．如图 2 所示．这个光子与静止的电子发生弹性斜碰，光子把部分能量转移给了电子，能量由 hν 减小为hν′，因此频率减小，波长增大．同时，光子还使电子获得一定的动量．这样就圆满地解释了康普顿效应．图 2【例 1】 康普顿效应证实了光子不...
