【物理】康普吞效應跟光電效應 自己想到的矛盾

[清純小百合 10]

光電效應 指出一顆光子在適當的頻率範圍 撞擊出一顆光電子 而光子能量完全轉移

康普吞效應 指出光子撞及電子後 符合動量守衡 形成電子流加上散射光 光子能量不完全轉移給電子

量子論提出 能量是不連續的 以量子數的整數倍計算

我想到一個問題 既然光子能量不連續 且不能分割(整數倍) 那為何在康普吞效應中 光子能量"部分"轉給電子 這樣豈不是矛盾?? 可是這兩項都是經過實驗證明 但是我想的結果必定有一項錯誤 我的想法哪裡錯??

[風逝不留痕 10]

在康普吞效應中,光子所損失的部分能量轉給石墨游離電子,而此損失能量也符合原子能階能量量子化所計算出的結果(能量不連續),並不矛盾

而光子在損失部分能量後,波長因而變長

詳細情形在上到波爾氫原子模型之後,將會有更清楚的解釋.

[清純小百合 10]

但是光電效應提到 光子的能量不可被分割 是個最小單位 那豈不跟康普吞效應矛盾

[九天驚虹 10]

最初由 清純小百合 發表

但是光電效應提到 光子的能量不可被分割 是個最小單位 那豈不跟康普吞效應矛盾

入射光子被自由電子完全吸收

然後自由電子再丟出一顆光子出來

光子的能量仍然是不連續的

[極‧KID 11]

恩 低能量的光子(ex：2eV的光子)

的確有能量不能被分割的情形

但是在X-ray(所有頻率的)卻可以把部分能量分出去

這在高中無法解釋

要用QED(量子電動力學)才能解釋

[清純小百合 10]

最初由 九天驚虹 發表

入射光子被自由電子完全吸收

然後自由電子再丟出一顆光子出來

光子的?............(論壇訊息:引文過長 恕刪)

有再丟光子出來嗎?? 課本中沒寫

[幻楓冰羽 10]

最初由 清純小百合 發表

有再丟光子出來嗎?? 課本中沒寫

高中課本上都是寫碰撞

實際上這種碰撞並不單純

而是自由電子吸收了光子,再釋放另一個光子出來

不然康普吞效應如何偵測到峰值?

[九天驚虹 10]

最初由 清純小百合 發表

有再丟光子出來嗎?? 課本中沒寫

對阿 課本沒寫:)

[清純小百合 10]

可否說的詳細一點 我不太懂(會再釋放一個光子這種重要的事情課本竟然沒提??)

方便的話再幫我看本版我發的"光動量能量與波長的關係"

[九天驚虹 10]

最初由 清純小百合 發表

可否說的詳細一點 我不太懂(會再釋放一個光子這種重要的事情課本竟然沒提??)

方便的話再幫我看本版我發的"光動量能量與波長的關係"

康普吞效應

就是光的波長變長的現象

靜止的自由電子吸收了入射的光子

然後又因其有加速度

又會輻射出另一個光子

而這顆光子的頻率跟原本入射光子的頻率已經不一樣了

光的能量仍然是量子化的

入射前的光子與後來的光子頻率不同

所以已經是"不一樣的光"了

這一切

都是爲了要滿足動量守恆與能量守恆的結果

[清純小百合 10]

那回歸我前面所說的 光子的能量不可被分割 能量轉換是以光子能量的整數倍在作交換 那幅射出另外波長的光 怎嚜可能剛好是整數倍??

康普吞效應 不是光子碰撞後轉向了嗎?? 還是其實是幅射出來的(課本方便解說所以說是碰撞造成動量改變 然後改向??是這樣說的嗎??)

[九天驚虹 10]

那回歸我前面所說的 光子的能量不可被分割 能量轉換是以光子能量的整數倍在作交換 那幅射出另外波長的光 怎嚜可能剛好是整數倍??

確實是不可分割

也許你沒注意我前面的措辭

原本的光子與後來的光子不是相同的光了！

對原來的光子與

對後來的光子(與先前不一樣的光)

「各」有其最低的能量存在

它們「分別」都是量子化的

康普吞效應 不是光子碰撞後轉向了嗎?? 還是其實是幅射出來的

應是先被吸收

然後再釋放出另一個光子

不像平常的碰撞一般 白球被碰撞後仍是白球

在康普吞效應中

碰撞前後的光是不一樣的

(課本方便解說所以說是碰撞造成動量改變 然後改向??是這樣說的嗎??)

看不懂

[清純小百合 10]

確實是不可分割

也許你沒注意我前面的措辭

原本的光子與後來的光子不是相同的光了！

對原來的光子與

對後來的光子(與先前不一樣的光)

「各」有其最低的能量存在

它們「分別」都是量子化的

還是沒辦法理解 我想我的問題出在交換的能量是光子能量的整數倍 錢後進行了能量交換 後面的能量應該是先前能量的整數倍才是 可是這樣又無法保證是整數倍...

應是先被吸收

然後再釋放出另一個光子

不像平常的碰撞一般 白球被碰撞後仍是白球

在康普吞效應中

碰撞前後的光是不一樣的

課本是教動量守衡 光子撞擊之後轉向.... 原來是吸收後再放出另一光子...

[極‧KID 11]

恩 改變波長的光子 試原本的光子

只是他能量一部分被分出

因此波長變長

而另外一個光子

是因為X射線打擊到原子內層的電子

使之成為激發態

然後再從激發態變回基態

]而輻射出的光子

[九天驚虹 10]

最初由 極•KID 發表

恩 改變波長的光子 試原本的光子

只是他能量一部分被分出

因此波長變長

而另外一個光子

是因為X射線打擊到原子內層的電子

使之成為激發態

然後再從激發態變回基態

]而輻射出的光子

光子的能量不會被分出

要嘛就是全部都吸收

要嘛就是全部都不要

[九天驚虹 10]

還是沒辦法理解 我想我的問題出在交換的能量是光子能量的整數倍 錢後進行了能量交換 後面的能量應該是先前能量的整數倍才是 可是這樣又無法保證是整數倍...

交換的能量是光子的整數倍沒有錯

光子的能量為hf

不同的光有不同的能量

能量變化仍然是hf的整數倍

但前後的f有改變

課本是教動量守衡 光子撞擊之後轉向.... 原來是吸收後再放出另一光子...

哪一本課本

南一的嗎?

[清純小百合 10]

最初由 九天驚虹 發表

交換的能量是光子的整數倍沒有?............(論壇訊息:引文過長 恕刪) [/QUOT

納這樣也不用規定啥變化量是光子能量的整數倍阿 反正不同光有不同的能量阿

[九天驚虹 10]

最初由 清純小百合 發表

最初由 九天驚虹 發表

交換的能量是光子的整數倍沒有?............(論壇訊息:引文過長 恕刪) [/QUOT

納這樣也不用規定啥變化量是光子能量的整數倍阿 反正不同光有不同的能量阿

算得上規定嗎?

應該說

這是大自然界的規律

光子的能量一定是一顆一顆吸收的

不會有0.5顆...這樣的狀況

因此能量的取值

一定是光子能量的整數倍

變化量

自然也是光子能量的整數倍

[極‧KID 11]

最初由 九天驚虹 發表

光子的能量不會被分出

要嘛就是全部都吸收

要嘛就是全部都不要

為何能量不會分出?

我記得我之前打過

在可見光波長時候 光子的確是全部給予或是全部不給予

而在波長如X光之類能量很大時

就可以做到給予部份

這部分高中無法說明

要用QED才能計算出

請愛用學校或補習班物理老師

[九天驚虹 10]

最初由 極•KID 發表

為何能量不會分出?

我記得我之前打過

在可見光波長時候 光子的確是全部給予或是全部不�.............(論壇訊息:引文過長 恕刪)

試問你從哪裡知道能量可以被分出?

如果光的能量可以被部份分出

那麼所謂的量子化就會立刻破局!

光子能量是全部被吸收

然後再釋放出一些能量(光的形式)出來

所以散射後的光子能量減少了

至於這個問題

之前我就找過一些資料

也詢問過我的物理老師了

[極‧KID 11]

我也是詢問過兩個物理老師才得出此結論...

那這時該怎辦呢...

我也不知道

(我問的兩個都是台大物理畢業兼留美...)

[清純小百合 10]

到底是怎樣呢?? 這問題已經困擾我很久了

[九天驚虹 10]

最初由 清純小百合 發表

到底是怎樣呢?? 這問題已經困擾我很久了

好吧 找你的物理老師討論看看吧:|

[清純小百合 10]

很抱歉 今天我們補假 沒辦法討論

而且我的物理老師有點瀟灑 不會的或者解釋不太清楚的就用

「阿!!這個聯考不會考...」我看八成是這樣 雖然有時候他會講解 但是那要看那天他的心情怎樣....是個極其瀟灑的人...

所以有問題我幾乎都會先想想 真的想不透徹就丟到這來

不行的話才會去問物理老師....

[順利過完每一天~ 10]

最初由 九天驚虹 發表

交換的能量是光子的整數倍沒有?............(論壇訊息:引文過長 恕刪)

關於有沒有整數倍，禮拜五我問過我們物理老師

他說因為是在不同角度偵測，所以會測出連續的

至於為何在 光電效應 是完全吸收 高能X-RAY是彈性碰撞

我在一本參考書上有看到

假設光子有靜止質量M，電子質量m

在光電效應情況

M(光子)=E/C^2 << m(電子)

因為E小，所以M會極小

也因此撞到之後會完全吸收

視為完全非彈性碰撞

在康哺噋效應裡

因為用的是高能X-RAY

M=E/C^2跟電子的m差別已經不大了

也因此會符合完全彈性碰撞

看吧，並不是高中課本就比較殘缺不全

用這套理論也是可以說出看似有道理又好像是掰出來的結果(H)