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文檔簡介

1、12. 光子與自由電子的碰撞 根據(jù)相對論，得 xchch0eemu碰撞過程中能量是守恒的，即 2200mchcmh將式 平方后減去上式，得 2002cmhmc)(2201cumm/或由于碰撞過程動量守恒，得 cos)( )()()()(chchchchmu022022cos02222022222hhhcum或)()cos()(0200242022422121hcmhcmcucm2002cmhmc)(第1頁/共7頁2由電子的靜質量m0與運動質量m之間的關系，得 )cos()(12202020hhcm即 )cos(100cmhcc)cos1 (00cmh由于 ，所以c由上式得結論： (1) 散射X

2、射線的波長改變量只與光子的散射角有關，越大，也越大。當 = 0時， = 0，即波長不變；當 = 時， = 2h / m0c，即波長的改變量為最大值。h/m0c也是基本物理常量，稱為電子的康普頓波長，用C表示，C = 2.426310581012 m。 (2) 在散射角相同的情況下，所有散射物質，波長的改變量都相同。第2頁/共7頁3三、光的波粒二象性 光在傳播過程中表現(xiàn)出波的特性，而在與物質相互作用過程中表現(xiàn)出粒子的特性。這就是說，光具有波和粒子兩方面的特性，稱為光的波粒二象性。 波粒二象性的統(tǒng)計解釋： 光是由具有一定能量、動量和質量的微觀粒子組成的，在它們運動的過程中，在空間某處發(fā)現(xiàn)它們的概率

3、卻遵從波動的規(guī)律。 實際上，這里所說的粒子和波，都是人們經(jīng)典觀念中對物質世界認識上的一種抽象和近似。 第3頁/共7頁4解: (1) 波長的改變量為.m-102.43=m90cos1 (1043. 2)cos1 (12)120cmh 例1:波長為0 = 0.200 nm的X射線在某物質中產(chǎn)生康普頓散射，在散射角為 = 90的方向上觀測到散射X射線。求： (1) 散射X射線相對于入射線的波長改變量； (2) 引起這種散射的反沖電子所獲得的動能Ek。 第4頁/共7頁5代入數(shù)據(jù)，得 J10191J1043210002100021043210003106361712101012834k.).(.E入射X光子的能量為 J10959J100021000310636161083400.hch(2) 反沖電子所獲得的動能Ek等于X光子損失的能量 hhcmmcE0202k所以)(0000hchchc第5頁/共7頁6點擊

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