爱因斯坦光量子假设内容是什么?如何用光量子假设来解释光电效应的实验规律和康普顿效应?

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普朗克的量子假设与爱因斯坦的光量子理论主要内容是什么 ?它们两者的联系与区别 ?全部分数都给了!~

普朗克能量子假设: 1900年, 德国物理学家普朗克通过对黑体辐射现象的深入研究,对黑体辐射中的能量提出了著名的能量子假设:黑体辐射或吸收电磁波的能量是不连续的,它是以能量子hv为基本单元来吸收或发射能量的,即能量为
E=nhv,式中v是电磁波的频率,h称为普朗克常量,n可以取正整数。
爱因斯坦光子假设:为了克服经典理论所遇到的困难,从理论上解释光电效应,爱因斯坦提出了光子假设:光束可以看成是由微粒构成的粒子流,这些粒子叫光量子简称光子。在真空中,每个光子都以光速c运动。这些频率为v的光量子的能量为hv。
联系:爱因斯坦推广了普朗克能量量子化的概念。
区别:两人所研究对象不同,普朗克把黑体内谐振子的能量看作是量子化的,它们与电磁波相互作用时吸收和发射的能量也是量子化的;爱因斯坦认为,空间存在的电磁波的能量本质就是量子化的。

把光看成某种粒子(因为波粒2相性),即爱因斯坦提出的光量子
用动量守恒定律可的结论(注意德布罗义关系)。

光和原子电子一样也具有粒子性,把光具有这种粒子属性叫做光量子。同普朗克的能量子一样,每个光量子的能量也是E=hν,根据相对论的质能关系式,每个光子的动量为p=E/c=h/λ。

光子在介质中和物质微粒相互作用时,可能使得光向任何方向传播,这种现象叫光的散射即康普顿效应。

1922年,美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对x射线的散射时发现,有些散射波的波长比入射波的波长略大,他认为这是光子和电子碰撞时,光子的一些能量转移给了电子,康普顿假设光子和电子、质子这样的实物粒子一样,不仅具有能量,也具有动量(这就是量子化的思想),碰撞过程中能量守恒,动量也守恒。

短波长电磁辐射射入物质而被散射后,在散射波中,除了原波长的波以外,还出现波长增大的波,散射物的原子序数愈大,散射波中波长增大部分的强度和原波长部分的强度之比就愈小。

按照这个光的量子化思想列出方程后求出了散射前后的波长差,结果跟实验数据完全符合,这样就证实了他的假设。

扩展资料:

一、爱因斯坦的光量子假说

发展了普朗克所开创的量子理论。在普朗克的理论中,还是坚持电磁波在本质上是连续的,只是假定当它们与器壁振子发生能量交换时电磁能量才显示出量子性。

爱因斯坦对旧理论不是采取改良的态度,而是要求弄清事物的本质彻底解决问题,他看出量子不是一个成功的数学公式,而是揭露光的本质的手段。

二、康普顿效应注意事项

1、散射波长改变量lD 的数量级为 10-12m,对于可见光波长 l~10-7m,lD<<l,所以观察不到康普顿效应。

2、散射光中有与入射光相同的波长的射线,是由于光子与原子碰撞,原子质量很大,光子碰撞后,能量康普顿效应不变,散射光频率不变。

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。 

参考资料来源:百度百科-康普顿效应

参考资料来源:百度百科-光量子假说



爱因斯坦根据普朗克能量子假说而进一步提出的光量子(light quantum),即光子(photon)概念,对光电效应的研究做出了决定性的贡献。   爱因斯坦光子假说的核心思想是:表面上看起来连续的光波是量子化的。 单色光由大量不连续的光子组成。若单色光频率为n,那么每个光子的能量为E=hn, 动量为 。   由爱因斯坦光子假说发展成现代光子论(photon theory)的两个基本点是:   (1) 光是由一颗一颗的光子组成的光子流。每个光子的能量为E = hn</EM>,动量为。 由N个光子组成的光子流,能量为N hn。   (2) 光与物质相互作用,即是每个光子与物质中的微观粒子相互作用。  根据能量守恒定律,约束得最不紧的电子在离开金属面时具有最大的初动能,所以对于电子应有:   上式即为光电效应方程,W 代表电子脱离金属表面所需要的能量,称为功函数(work function)。


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在这三天里为什么说爱因斯坦是伟人??
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道里区19662714370: 爱因斯坦光量子假设内容是什么?如何用光量子假设来解释光电效应的实验规律和康普顿效应?越快越好! -
禄烁五氟:[答案] 爱因斯坦根据普朗克能量子假说而进一步提出的光量子(light quantum),即光子(photon)概念,对光电效应的研究做出了决定性的贡献.爱因斯坦光子假说的核心思想是:表面上看起来连续的光波是量子化的.单色光由大量不连续的光子组成.若单...

道里区19662714370: 爱因斯坦提出的光量子论具体内容是什么记住要重点. -
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道里区19662714370: 爱因斯坦大胆假设说明了什么?
禄烁五氟: 爱因斯坦大胆假设:光和原子电子一样也具有粒子性,光就是以光速C运动着的粒子流,他把这种粒子叫光量子.同普朗克的能量子一样,每个光量子的能量也是E=hν,根据相对论的质能关系式,每个光子的动量为p=E/c=h/λ列别捷夫(П.Н.Лебедевl866—1911)的光压实验证实了光的动量和能量的关系式.根据光量子假说,爱因斯坦顺利地推出普朗克公式,并且还提出了一个光电效应公式.光量子-内部结构模型图

道里区19662714370: 爱因斯坦的光子说认为,光子的能量与频率成正比? -
禄烁五氟: 由爱因斯坦提出.(建立在普朗克能量子的概念之上)光子(又叫光量子)是一种静止质量为零的粒子,具有能量和动量.它的能量表hγ(γ为频率,h为普朗克常量) 动量表示式为p=P=h/λ=hγ/c(γ为频率,c为光速,h为普朗克常量)在空间传播的光是不连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光子,光子的能量与频率成正比,即E=hγ (h=6.626*10^-34 J.S)

道里区19662714370: 爱因斯坦光电效应理论有哪些内容? -
禄烁五氟:[答案] 光的本质是光量子(即光子),光子具有波粒二象性.光子遵循E=hv和E=mc^2两个公式.光子没有静止质量.光在真空中的传播速度可以通过联立麦克斯韦方程组得到. 光子能量 = 移出一个电子所需的能量 + 被发射的电子的动能 代数形式为hf=φ+Em φ=...

道里区19662714370: 什么是光量子假说? -
禄烁五氟: 光量子的由来:光量子也叫光子,这一假说由爱因斯坦提出.继20世纪初普朗克提出他的量子理论后,1905年A.爱因斯坦进一步提出光波本身就不是连续的而具有粒子性,爱因斯坦称之为光量子;1923年A.H.康普顿成功地用光量子概念解释了X...

道里区19662714370: 爱因斯坦提出的 “光子说”,说光是由光子组成的,那天黑以后光子都去哪了? -
禄烁五氟: 你好,爱因斯坦的“光子说”实际是指“光量子说”,即光是一个一个的光量子组成的.我们地球上的光量子来自:太阳(最多),人造光源(路灯、日光灯等).两外地球与太阳是圆的,所以白天即指地球的部分表面被太阳照射,而另一面没有被太阳照射即黑夜(天黑),所以晚上的时候阳光无法照射地球的背面,即光量子无法到达地球的背面.呵呵,光子依然存在,只是在地球的另一面而已啦.比如中国这边时黑夜,而地球对面的美国是白天,光子就达到他们那了,而我们这边没有.

道里区19662714370: 爱因斯坦的量子学说是什么 -
禄烁五氟:[答案] 量子力学的发展简史 量子力学是在旧量子论的基础上发展起来的.旧量子论包括普朗克的量子假说、爱因斯坦的光量子理论和玻尔的原子理论. 1900年,普朗克提出辐射量子假说,假定电磁场和物质交换能量是以间断的形式(能量子)实现的,能量...

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