(3)动量 光子的动最为P=,P= A.s=hv 2.光的本质和光的量子行为 密立根1916年的实验，证实了光子论的正确性，并求得h=657×104焦耳·秒。光的 波动性〈p)和粒子性(2)是通过普阴克常数联系在一起的。上世纪0年代的单光子干 涉实验，证明光本质上服从量子力 二象性 旧了米的性 【例1】波长为450m的单色光照射到纯钠的表面上，求(1)这种光的光子的能量和 动量：(2)光电子逸出钠表面时的动能：(3)若光子的能量为2.40V,其波长为多少？ 【解】①已知光的波长与频率的关系为元，所以光子的能量为5==气442 ×10-101.如以电子伏为能量单位，则E=2.76©V 光子的动为P-会-147102m 2)由爱因斯组方程，得兵=6-=26-228=048eV (3)光子的能量为2.40eV时，其波长为1=hc/E=520×10-m=520nm 【例2】设有一半径为1.0×10-3m的薄圆片，它距光源为1m,此光源的功率为1W(Js), 发射波长为589.0m的单色光，试计算在单位时间内落在薄圆片上的光子数。假定光源向各 个方向发射的能量是相同的。 【解】从题意知，圆片的面积S为元×02，由于光源发射出来的能量在各个方向是 相同的，故单位时间内落在圆片上的能量为R=PS4),其中r为光源到圆片的距离，即 1m:P为光源的功率，即P=山·s.于是有R=25×10J·s1,故单位时间内落在圆片上 的光子数则为N=Rhr=Rhd=7Ax10sL. 第三节康普顿效应 一、实验装置 二、实验结果 X射线通过物质散射时，波长发生变化，散射后的波长有 两个峰值，一个与原来波长相同，而另一个'与散射角有关。 、对康普顿效应的解释 1.经典解释 单色电感波作 迫报动 作 2.光 理论的彩 1)定性说明 光子与电子的弹性碰撞，光子传递一部分能量给电子，光子的 能量减少，波长变长 (2)定量计算 入射凭子 如图图19-12所示，电子的相 对论质量“元 反冲电 （3）动量 光子的动量为 p = mc ，  h p = ， = h . 2．光的本质和光的量子行为 密立根 1916 年的实验，证实了光子论的正确性，并求得 34 6.57 10− h =  焦耳·秒。光的 波动性（p） 和粒子性（  ）是通过普朗克常数联系在一起的。上世纪 70 年代的单光子干 涉实验，证明光本质上服从量子力学的规律，比波粒二象性进一步阐明了光的本性。 【例 1】 波长为 450nm 的单色光照射到纯钠的表面上，求（1）这种光的光子的能量和 动量；（2）光电子逸出钠表面时的动能；（3）若光子的能量为 2.40eV，其波长为多少？ 【解】（1）已知光的波长与频率的关系为   c = ，所以光子的能量为 = = =   c E h h 4.42 ×10-10J. 如以电子伏为能量单位，则 E=2.76eV . 光子的动量为 = = = c h E p  1.47×10-27kg·m·s-1 . （2）由爱因斯坦方程，得 Ek = E −W = 2.76 − 2.28 = 0.48 eV . （3）光子的能量为 2.40eＶ时，其波长为 7 / 5.20 10−  = hc E =  m=520nm. 【例2】设有一半径为1.0×10-3m的薄圆片，它距光源为1m，此光源的功率为1W（1J·s）， 发射波长为 589.0nm 的单色光，试计算在单位时间内落在薄圆片上的光子数。假定光源向各 个方向发射的能量是相同的。 【解】 从题意知，圆片的面积 S 为 6 10−  m2，由于光源发射出来的能量在各个方向是 相同的，故单位时间内落在圆片上的能量为 /(4 ) 2 R = PS r ，其中 r 为光源到圆片的距离，即 r=1m；P 为光源的功率，即 P=1J·s . 于是有 7 2.5 10− R =  J·s-1，故单位时间内落在圆片上 的光子数则为 11 N = R/ h = R /(hc) = 7.410 s-1 . 第三节 康普顿效应 一、实验装置 二、实验结果 X 射线通过物质散射时，波长发生变化，散射后的波长有 两个峰值，一个与原来波长相同，而另一个 ' 与散射角有关。 三、对康普顿效应的解释 1．经典解释 单色电磁波作用于比波长尺寸小的带电粒子上时，引起受 迫振动，向各方向辐射同频率的电磁波。对于的存在经典理论不能 作出合理解释！ 2．光子理论的解释 （1）定性说明 光子与电子的弹性碰撞，光子传递一部分能量给电子，光子的 能量减少，波长变长。 （2）定量计算 如图图 19-12 所示，电子的相 对论质量： 2 2 0 1 v / c m m − = ， 0.0709nm '= 0.0731nm '= 0.0749nm '= 0.0715nm 0° 45° 90°   反冲电子 mv 入射光子 散射光子 0 0 n  h n  h