172科學的轉(zhuǎn)折：光的粒子性2[選修3－5]-資料下載頁
2025-11-07 21:33本頁面
【導讀】1887年赫茲在做電磁波實驗時發(fā)現(xiàn)了光電效應。逸出的電子稱為光電子。光電子在電場作用下形成光電流。一定值時達到飽和。飽和光電流越大。足夠長，就可以產(chǎn)生光電流。時間有關(guān)，不應與頻率有關(guān)。0，既使光強很弱也有光電流；頻率低于。0，無論光線再強也沒有光電流。遏止電壓Uc與光強無關(guān)，和入射光的頻率成正比。經(jīng)典理論認為光能量分布在波面上，吸收能量要時間，即需能量的積累過程。瞬時光電子發(fā)射違背經(jīng)典理論。的微粒形式出現(xiàn)，而且在空間傳播時也是如此。光子組成的粒子流，這些光子沿光的傳。播方向以光速c運動。功；為光電子的最大初動能。不同金屬具有不同的截止頻率。光強正比于單位時間流過單位面積的光子數(shù)。所以，光子的靜止質(zhì)量為零。這種波長改變的散射稱為康普頓效應。Δλ存在的實驗規(guī)律。自由電子發(fā)生完全彈性碰撞，明了在微觀領(lǐng)域中也是嚴格遵守能量、動量守恒定律。h將光的粒子性與波動性聯(lián)系起來。兩種不同側(cè)面的描述。
【正文】 論認為：物質(zhì)中的電子會隨入射光以相同的頻率振動 ，并向外輻射，即散射光的頻率與入射光頻率相等。而無法解釋有 Δλ 存在的實驗規(guī)律。 X 射線是由一些能量為 ? =h? 的光子組成，并且這些光子與自由電子發(fā)生完全彈性碰撞， Xray 0?? ? 可見，康普頓效應中，發(fā)生波長改變的原因是：當一個光子與散射物質(zhì)中的一個自由電子碰撞后，電子獲得一部分能量， 散射的光子能量減小，頻率減小，波長變長。 康普頓散射進一步證實了光子理論的正確性，還證明了在微觀領(lǐng)域中也是嚴格遵守能量、動量守恒定律。 三、光的波粒二象性 光具有波動性，又有粒子性，即波粒二象性。 光在傳播過程中表現(xiàn)出波動性，如干涉、衍射、偏振現(xiàn)象。 光在與物質(zhì)發(fā)生作用時表現(xiàn)出粒子性，如光電效應，康普頓效應。 光子能量和動量為 ?hE ?上兩式左邊是描寫粒子性的 E、 P；右邊是描寫波動性的 ?、 ?。 h 將光的粒子性與波動性聯(lián)系起來。 ?h?chP ?? 關(guān)于光的本性問題，我們不應該在微粒說和波動說之間進行取舍，而應該把它們看作是光的本性的兩種不同側(cè)面的描述。
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