第三节　康普顿效应及其解释

第四节　光的波粒二象性

[学习目标]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

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，这个现象称为康普顿效应.

2.按照经典电磁理论，散射前后光的频率不变，因而散射光的波长与入射光的波长相等，不应该出现波长变长的散射光.

3.光子不仅具有能量，其表达式为ε＝hν，还具有动量，其表达式为p＝.

4.一个光子与静止的电子(电子的速度相对光速而言可以忽略不计)发生弹性碰撞，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，波长变长，同时光子还使电子获得一定的能量和动量.

5.X射线的光子与晶体中的电子碰撞时要遵守能量守恒定律和动量守恒定律.

[即学即用]　判断以下说法的正误.

(1)光子的动量与波长成反比.(　√　)

(2)光子发生散射后，其动量大小发生变化，但光子的频率不发生变化.(　×　)

(3)有些光子发生散射后，其波长变大.(　√　)

(4)康普顿效应证明了爱因斯坦光子假说的正确性.光子不仅具有能量，还具有动量.(　√　)

二、光的波粒二象性的本质

[导学探究]　人类对光的本性的认识的过程中先后进行了一系列实验，比如：

光的单缝衍射实验(图1A)

光的双缝干涉实验(图B)

光电效应实验(图C)

康普顿效应实验等等.

(1)在以上实验中哪些体现了光的波动性？哪些体现了光的粒子性？