停课不停学高二物理2光的粒子性第

微课：康普顿效应

释疑一：经典理论解释康普顿效应遇到什么疑难？

在经典电磁理论中，散射是一种共振吸收和再发射的过程，散射光的频率＝带电微粒受迫振动的频率＝驱动力的频率＝入射光的频率，即散射光的波长一定等于入射光的波长。在康普顿效应中，出现了一些波长大于入射光的散射光，经典理论与实验事实出现了矛盾。

康普顿利用光量子理论成功地解释了实验现象。光子不仅具有能量，而且具有动量，光子与物质中的电子碰撞时遵守能量守恒定律和动量守恒定律，由此得出的结论与实验符合。

释疑二：光量子理论是如何解释康普顿效应的？

光子动量表达式的推导过程：

入射的光子与物质中的电子碰撞时，要把一部分能量和动量传递给电子，因而光子的能量和动量都要减小，根据光子的能量和动量的表达式，这些散射光的频率减小、波长增大。

释疑三：如何理解电磁波(或电磁场)的物质性？

光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性，光电效应表明光子具有能量，康普顿效应表明光子既具有能量又具有动量。能量和动量是物质的最基本属性，因此电磁波(或电磁场)是一种客观存在的物质形式，而不仅仅是研究电磁现象的一种简便而有效的方法和手段。