量子物理ppt課件(2)-wenkub.com
2025-05-04 03:38 本頁面
【正文】 . 問 : (1) 散射波長的改變量 ??為多少 ? (2) 反沖電子得到多少動能 ? (3) 在碰撞中 ,光子的能量損失了多少 ? 解 : (1) )c o s1(Δ0?? ?? cm h?=90186。. 問 : (1) 散射波長的改變量 ??為多少 ? (2) 反沖電子得到多少動能 ? (3) 在碰撞中 ,光子的能量損失了多少 ? 解 : (1) )c o s1(Δ0?? ?? cm h?=90186。光子能量大大超過 電子所受束縛的 能量時 ,主要出現(xiàn)康普頓效應(yīng) . 康普頓效應(yīng)的解釋 X射線光子與 “ 靜止 ”的 “ 近自由電子 ” 彈性碰撞 ,光子把部分能量傳給電子 h?0 ?h?(散射光 ) , ? ?0 , 則 散射光的波長 ??0 在同一散射角下 , ??與散射物質(zhì)無關(guān) 。 ??與入射波長 ?無關(guān) ,對長波 ,無 ??。 ?=0, ??=0 , ?=?0 為原波長 . ?=90186。 (3)若光子的能量為,其波長為多少 ? 解 (1)光子能量 : ??hchE ??9834104 5 0???????= 1019J= (2)已知鈉的逸出功為 W= 光電子的初動能為 Ek = = 光電效應(yīng) 37 (3)波長 : Ehc??719834???????????=518nm 例 2 設(shè)有一半徑為 103m的薄圓片 ,它距光源 . 此光源的功率為 1W,發(fā)射波長為589nm的單色光 . 假定光源向各個方向發(fā)射的能量相同 , 光子的動量 : cEhp ??? 819103??? ?= 1027kg當光與物質(zhì)相互作用時 ,粒子性 (E, p)表現(xiàn)比較顯著 . 光電效應(yīng) 36 光子的動量 : cEhp ??? 819103??? ?= 1027kg ? 測其電流 , ? 測電壓 3. 實驗規(guī)律 (1)只有當入射光頻率 v大于一 定的頻率 v0時 ,才會產(chǎn)生光電流 . ?0叫截止頻率 (也稱紅限 ). (2)遏止電勢差 Uc ——使光電 流為零時的反向電壓 . 遏止電勢差 (eUc = Ekmax)與入射光頻率成線性關(guān)系 光電效應(yīng) 27 A為陽極 , K為陰極 . 光照射在 K上 ,電子從 K逸出 ,在電壓 UAK作用下 ,形成光電流 . ? 測其電流 , ? 測電壓 3. 實驗規(guī)律 (1)只有當入射光頻率 v大于一 定的頻率 v0時 ,才會產(chǎn)生光電流 . ?0叫截止頻率 (也稱紅限 ). (2)遏止電勢差 Uc ——使光電 流為零時的反向電壓 . 遏止電勢差 (eUc = Ekmax)與入射光頻率成線性關(guān)系 Uc= K? U0 與入射光強無關(guān) . ? ?0ma x UKeeUE ck ??? ?(3)瞬時性 : 只要頻率大于截止頻率 ,光電效應(yīng)產(chǎn)生的時間不超過 109s. ?(1014Hz) Uc(V) Na Ca Cs ?0 光電效應(yīng) 28 (4) 飽和光電流強度與入射光強度的關(guān)系 Uc= K? U0 與入射光強無關(guān) . ? ?0ma x UKeeUE ck ??? ?(3)瞬時性 : 只要頻率大于截止頻率 ,光電效應(yīng)產(chǎn)生的時間不超過 109s. ?(1014Hz) Uc(V) Na Ca Cs ?0 在 ?相同的條件下 ,飽和光電流強度 iS與入射光強成 正比 . Uc i U O 光強較弱 iS1 iS2 光強較強 光電效應(yīng) 29 二 .經(jīng)典物理學(xué)所遇到的困難 經(jīng)典電磁理論認為 :光波的強度與頻率無關(guān) ,電子吸收的能 量也與頻率無關(guān) ,更不存在截止頻率！ 光波的能量分布在波面上 , 陰 極電子積累能量克服逸 出功需要一段時間 ,光電效 就不可能曖時發(fā)生 ! (4) 飽和光電流強度與入射光強度的關(guān)系 在 ?相同的條件下 ,飽和光電流強度 iS與入射光強成 正比 . Uc i U O 光強較弱 iS1 iS2 光強較強 光電效應(yīng) 30 , 只涉及光的發(fā)射或吸收 ,未涉及輻射在空間的傳播 . (1905) 三 .愛因斯坦的光量子論 即腔壁振子量子化 ,腔內(nèi)仍是電磁波 . 愛因斯坦認為 ,光在空間傳播時也是量子化的 . 電磁輻射由以光速 c運動的局限于空間某一小范圍的光量子（光子 ,每一個 光子的能量為 ）組成 . ?? h?二 .經(jīng)典物理學(xué)所遇到的困難 經(jīng)典電磁理論認為 :光波的強度與頻率無關(guān) ,電子吸收的能 量也與頻率無關(guān) ,更不存在截止頻率！ 光波的能量分布在波面上 , 陰 極電子積累能量克服逸 出功需要一段時間 ,光電效 就不可能曖時發(fā)生 ! 光電效應(yīng) 31 Wmvh ?? 221?3. 對光電效應(yīng)的解釋 此式為光電效應(yīng)方程 入射光子能量 光電子初動能 金屬逸出功 ?入射光強增大 ?光子數(shù)增多?光電子增多 ?光電流大 光量子具有 “ 整體性 ” —粒子性 . , 只涉及光的發(fā)射或吸收 ,未涉及輻射在空間的傳播 . (1905) 三 .愛因斯坦的光量子論 即腔壁振子量子化 ,腔內(nèi)仍是電磁波 . 愛因斯坦認為 ,光在空間傳播時也是量子化的 . 電磁輻射由以光速 c運動的局限于空間某一小范圍的光量子（光子 ,每一個 光子的能量為 ）組成 . ?? h?光電效應(yīng) 32 ?電子初動能正比于頻率 . ? ?0221 UKeeUmv c ??? ?0eUeK ?? ?Wmvh ?? 221?3. 對光電效應(yīng)的解釋 此式為光電效應(yīng)方程 入射光子能量 光電子初動能 金屬逸出功 ?入射光強增大 ?光子數(shù)增多?光電子增多 ?光電流大 光量子具有 “ 整體性 ” —粒子性 . 比較得 :
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