Question

爱因斯坦光电效应理论、康普顿效应理论对光的量子性提供了怎样的支特?

Answer 1

问：爱因斯坦光电效应理论、康普顿效应理论对光的量子性提供了怎样的支特?

答：一、康普顿效应证实了光的什么性1.康普顿效应说明光子具有粒子性，而且光子不但具有能量，还有动量。康普顿效应的发现，以及理论分析和实验结果的一致，不仅有力地证实了光子假说的正确性，并且证实了微观粒子的相互作用过程中，也严格遵守能量守恒和动量守恒定律。2.光电效应与康普顿效应的物理本质是相同的，都是个别光子与个别电子的相互用。但二者有明显的差别。其一，入射光的波长不同。入射光若为可见光或紫外光，表现为光电效应；若入射光是X光，则表现为康普顿效应。其二，光子和电子相互作用的微观机制不同。在光电效应中，电子吸收了光的全部能量，从金属中射出，在这个过程中只满足能量守恒定律；而康普顿散射是光子与电子作弹性碰撞，遵循相对论能量——动量守恒定律。

答：二、康普顿效应的意义概念 当光入射到物质上被散射后，在散射波中，除有与入射波的波长相同的射线外，还有波长比入射波的波长更长的射线。人们把这种波长变化的现象叫做康普顿效应解释在康普顿效应中，入射光的光子与物质中的自由电子发生弹性碰撞，碰撞中满足动量守恒与能量守恒，光子的一部分能量传递给电子，从而引起被散射光子的能量减小，频率减小，波长变长意义(1)证明了爱因斯坦光子说的正确性(2)揭示了光子不仅具有能量，还具有动量(3)揭示了光具有粒子性的一面(4)证实了在微观粒子的单个碰撞事件中动量守恒定律和能量守恒定律仍然成立1923年，美国物理学家康普顿在研究x射线通过实物物质发生散射的实验时，发现了一个新的现象，即散射光中除了有原波长λ0的x光外，还产生了波长λ>λ0的x光，其波长的增量随散射角的不同而变化。这种现象称为康普顿效应。

答：亲如您你还有什么疑问 的话可以回访哦

问：历史上，戴维孙与革末曾将低速电子射入一个镍品体标靶。他们发觉衍射图案与X射线的衍射图家相同，从而证实了德布罗意假说的正确性。请你结合所学知识分析，戴维孙与革末选择镍晶体作为标靶的原因。（5

答：戴维孙革末实验证明了散射电子束在某些方向上特别强，这种现象类似于度x射线被单晶衍射的情形，从而显示了电子束的波动特性，在某一角度θ下改变知加速电压U以实现对电子波长的改变。

答：当电子波（具有一定能量的电子）落到晶体上时，被晶体中原子散射，各散射电子波之间产生互相干涉衜现象。晶体中每个原子均对电子进行散射，使电子改变其方向和波长。在散射过程中部分电子与原子有能量交换作佰用，电子的波长发生变化，此时称非弹性散射。

答：戴维孙革末实验：戴维森----革末实验是克林顿·戴维森与雷斯特·革度末设计与研究成功的一个量子力学实验。他们用低速电子入射于镍晶体，取得电子的衍射图案。发表于 1927 年，这实度验为德布罗意假说（所有物质都具有波的性质，即波粒二象性），提供了不可否定的证据。因此，戴维森获得了诺贝尔知物理学奖。在量子力学的发展史上，这实验证实了其正确性，使得那时刚创立的量子力学，获得了物理学家的广泛接受。

问：3）你是如何理解微观粒子位置和动量的不确定关系原理的？（5

问：）你是如何理解波函数的标准化条件和归一化条件的

答：微观粒子的动量和位置不能同时确定时，这种关系称为不确定关系。不确定性原理，是量子力学的一个基本原理，由德国物理学家海森堡于1927年提出

答：微观粒子的动量和位置不能同时确定时，这种关系称为不确定关系。不确定性原度理，是量子力学的一个基本原理，由德国物理学家海森堡于1927年提出。类衟似的不确定性关系式也存在于能量和时间、角动量和角度等物理量之间。

问：第了题（合计20分）一质量为m、速度大小为 w、带电量为q的粒子，射入一磁感强度为B的匀强磁场中，不计粒子自身所受到的重力。请回答下面的问题。(1）请分析给出这个带电粒子在磁场中可能的运动轨迹。（5分）《2）通常可以利用通电长直密绕的螺线管来制造匀强磁场，请自建模型、自行定义所需的参数，来推导密绕长直螺线管内部任一点磁感强度B的表达式。(10分)3）根据你在（2）中获得的磁感强度的表达式，分析螺线管的横截面半径（不计螺线管管壁的厚度）需要满足什么条件，才能使该带电粒子射入螺线管后不会与螺线管的内壁发生碰撞？

答：带电量为q的粒子，以速度v垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场对运动电荷（粒子度）的洛伦兹力的方向跟速度方向垂直，所以粒子的速度大小在运动过程中是没有改变知的，只是改变了速度的方向。粒子的动量大小始终为 mv，因为洛伦兹力不做功粒子在磁衜场中做匀速圆周运动，在某一时刻，粒子具有速度矢量 V1，对应的动量为 mV1，那么根据定义佰，冲量矢量是 Fdt 和初始动量矢量 mV0 的矢量差：Fdt = mV1 - mV0或者写作： mV0 + mv = mV1Fdt 大小等于 mv，因为速度大小始终不变衜为 v，因此 mV0, mV1 的大小都是mv 由矢量图形可知道，只有粒子转过的圆心角为60度就可以了。

答：为通电螺线管，是由许多环形电流依紧密排列而成的，在内部，磁场的强弱和方向，都相同。

答：单个螺线管磁场计算公式如下：毕奥－萨伐尔定律：dB=(u*I*dl)/(4＊3.14*r^2).对于通电螺线管及其轴线上的磁场：dB=(u*R^2*I*n*dx)/(2(x^2+R^2)^1.5)通过积分：以l代表螺线伯管的长度,R为螺线管半径,I为电流大小,n为匝数,u为4*3.14*10^(-7)N/A^2.当R＜＜l时,对于理想情况,无线长螺线度管轴线上任一点有B=u*n*I,而管外B=0.实际上无线长螺线管轴线上任一点有B=（约等于）0.5u*n*I.

问：戴维孙革末为什么用镍

答：探索未知“探索未知。戴维孙革末为了探索未知在观察镍单晶表面对能量为100电子伏的电子束进行散射时,发现了散射束强度随空间分布的不连续性,即晶体对电子的衍射现象