Question

爱因斯坦光电效应、康普顿效应理论对光的量子性提供了怎样的支持

Answer 1

问：爱因斯坦光电效应、康普顿效应理论对光的量子性提供了怎样的支持

答：您好，个人认为这个解释很是勉强，存在太多的问题。比如光子撞击某个电子之后，被电子弹出的这个散射光子的射向为何是一个固定的方向而不是各向随意的？比如同一入射角的光子为什么有着频率越高被电子弹出后它的散射角也越大？不知大家看法如何？在1923年5月的《物理评论》上，A.H.康普顿以《X射线受轻元素散射的量子理论》为题，发表了他所发现的效应，并用光量子假说作出解释。他写道（A.H.Compton，Phys.Rev.，21（1923）p.）：“从量子论的观点看，可以假设：任一特殊的X射线量子不是被辐射器中所有电子散射，而是把它的全部能量耗于某个特殊的电子，这电子转过来又将射线向某一特殊的方向散射，这个方向与入射束成某个角度。辐射量子路径的弯折引起动量发生变化。结果，散射电子以等于X射线动量变化的动量反冲。散射射线的能量等于入射射线的能量减去散射电子反冲的动能。由于散射射线应是一完整的量子，其频率也将和能量同比例地减小。因此，根据量子理论，我们可以期待散射射线的波长比入射射线大，而散射辐射的强度在原始X射线的前进方向要比反方向大，正如实验测得的那样。”康普顿效应解释射线方向和强度的分布，根据能量守恒和动量守恒，考虑到相对论效应，波长偏移量，即康普顿偏移公式：即Δλ=λ-λ0=(2h/mc)sin^2(φ/2)△λ为入射波长λ0与散射波长λ之差，h为普朗克常数，c为光速m为电子的静止质量，φ为散射角。