發(fā)現(xiàn)散射線中含有波長發(fā)生變化了的成分

1920年，美國物理學(xué)家康普頓在觀察X射線被物質(zhì)散射時(shí)，發(fā)現(xiàn)散射線中含有波長發(fā)生變化了的成分.1實(shí)驗(yàn)裝置三康普頓效應(yīng)11920年，美國物理學(xué)家康普頓在觀察X射線被物質(zhì)散射經(jīng)典電磁理論預(yù)言，散射輻射具有和入射輻射一樣的頻率.經(jīng)典理論無法解釋波長變化.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果（相對(duì)強(qiáng)度）（波長）在散射X

射線中除有與入射波長相同的射線外，還有波長比入射波長更長的射線.3經(jīng)典理論的困難2經(jīng)典電磁理論預(yù)言，散射輻射具有和入射輻射一光子電子電子反沖速度很大，需用相對(duì)論力學(xué)來處理.（1）物理模型入射光子（X射線或射線）能量大

.固體表面電子束縛較弱，可視為近自由電子.4量子解釋電子光子

電子熱運(yùn)動(dòng)能量，可近似為靜止電子.范圍為：3光子電子電子反沖速度很大，需用相對(duì)論力學(xué)來處理.（1）物理（2）理論分析能量守恒動(dòng)量守恒4（2）理論分析能量守恒動(dòng)量守恒4康普頓波長康普頓公式5康普頓波長康普頓公式5散射光波長的改變量僅與有關(guān)散射光子能量減小康普頓公式（3）結(jié)論6散射光波長的改變量僅與有關(guān)散射光子能量減小康（4）討論（5）物理意義若則,可見光觀察不到康普頓效應(yīng).光子假設(shè)的正確性，狹義相對(duì)論力學(xué)的正確性.微觀粒子也遵守能量守恒和動(dòng)量守恒定律.與的關(guān)系與物質(zhì)無關(guān)，是光子與近自由電子間的相互作用.散射中的散射光是因光子與金屬中的緊束縛電子（原子核）的作用.康普頓公式7（4）討論（5）物理意義若解（1）例波長的X射線與靜止的自由電子作彈性碰撞,在與入射角成角的方向上觀察,問（2）反沖電子得到多少動(dòng)能？（1）散射波長的改變量為多少？（3）在碰撞中，光子的能量損失了多少？（2）反沖電子的動(dòng)能

（3）光子損失的能量＝反沖電子的動(dòng)能8解（1）例波長四玻爾氫原子理論

1885年瑞士數(shù)學(xué)家巴耳末發(fā)現(xiàn)氫原子光譜可見光部分的規(guī)律1890年瑞典物理學(xué)家里德伯給出氫原子光譜公式波數(shù)里德伯常量

1氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律9四玻爾氫原子理論1885年瑞士數(shù)學(xué)家巴耳末發(fā)萊曼系紫外巴爾末系可見光帕邢系布拉開系普豐德系漢弗萊系紅外10萊曼系紫外巴爾末系可見光帕邢系布拉開系普豐德系漢弗萊系紅外12盧瑟福的原子有核模型1897年J.J.湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子1903年，湯姆孫提出原子的“葡萄干蛋糕模型”盧瑟福的原子有核模型（行星模型）原子中的正電荷和原子的質(zhì)量均勻地分布在半徑為的球體范圍內(nèi)，電子浸于其中.原子的中心有一帶正電的原子核，它幾乎集中了原子的全部質(zhì)量，電子圍繞這個(gè)核旋轉(zhuǎn)，核的尺寸與整個(gè)原子相比是很小的.112盧瑟福的原子有核模型1897年J.J.湯姆孫發(fā)現(xiàn)原子核模型與經(jīng)典物理的困難根據(jù)經(jīng)典電磁理論，電子繞核作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，作加速運(yùn)動(dòng)的電子將不斷向外輻射電磁波.+原子不斷地向外輻射能量，能量逐漸減小，電子繞核旋轉(zhuǎn)的頻率也逐漸改變，發(fā)射光譜應(yīng)是連續(xù)譜；由于原子總能量減小，電子將逐漸的接近原子核而后相遇，原子不穩(wěn)定.+12原子核模型與經(jīng)典物理的困難根據(jù)經(jīng)典電磁理論，電子繞核3玻爾的三個(gè)假設(shè)

定態(tài)假設(shè)：原子只能處于一系列不連續(xù)的、穩(wěn)定的能量狀態(tài)，稱為定態(tài)。處于定態(tài)中的電子雖繞核作加速運(yùn)動(dòng)，但不輻射能量。量子化條件主量子數(shù)

角動(dòng)量量子化假設(shè)原子處于定態(tài)時(shí)，電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道角動(dòng)量只能取的整數(shù)倍。頻率條件躍遷假設(shè)當(dāng)原子從高能量的定態(tài)躍遷到低能量的定態(tài)時(shí)，要發(fā)射頻率為的光子133玻爾的三個(gè)假設(shè)定態(tài)假設(shè)：原子只能處于一系列不由假設(shè)2量子化條件由牛頓定律,玻爾半徑氫原子能級(jí)公式第

軌道電子總能量14由假設(shè)2量子化條件由牛頓定律,玻爾半徑氫原子（電離能）基態(tài)能量激發(fā)態(tài)能量

氫原子能級(jí)圖基態(tài)激發(fā)態(tài)自由態(tài)15（電離能）基態(tài)能量激發(fā)態(tài)能量氫原子能級(jí)圖基態(tài)激發(fā)態(tài)自由態(tài)1玻爾理論對(duì)氫原子光譜的解釋氫原子能級(jí)躍遷與光譜系萊曼系巴耳末系帕邢系布拉開系（里德伯常量）

16玻爾理論對(duì)氫原子光譜的解釋氫原子能級(jí)躍遷與光譜系萊曼（1）正確地指出原子能級(jí)的存在（原子能量量子化）；（2）正確地指出定態(tài)和角動(dòng)量量子化的概念；（3）正確的解釋了氫原子及類氫離子光譜；4氫原子玻爾理論的意義和困難（4）無法解釋比氫原子更復(fù)雜的原子；（5）把微觀粒子的運(yùn)動(dòng)視為有確定