作者oskens (摸鱼)
看板Physics
标题[问题] 康普顿散射与光电效应之关系
时间Thu Feb 16 18:10:55 2017
这是我刚刚做光电效应的题目突然想到的问题
----------------------------------------------
1.康普顿散射实验告诉我的事情:
因为运动状态下的光子具有质量 当光碰到电子 光子不可能消失
会变成波长比较大的光子射向其他地方
「利用光散射的角度可知其波长改变，计算电子动量」
----------------------------------------------
2.光电效应告诉我的事情:
光子撞到材料表面的外壳电子 电子因受原子核束缚
所以光子能量不可能全部变成电子动能
欲计算电子动能 要考虑到材料的功函数
「利用功函数与入射光波长，计算电子动量」
----------------------------------------------
痾 我比较想问的是 原先康普顿考虑到的那些
光子不消失 光子有动量 动量守恒
一样都是拿光子撞击电子
怎麽跑到光电效应实验上好像这些因素都消失了?
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 140.122.57.101
※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/Physics/M.1487239860.A.944.html
※ 编辑: oskens (140.122.57.101), 02/16/2017 18:11:51
1F：→ Vulpix: 康普顿散射的光子能量大且当成弹性碰撞，光电效应的光子 02/16 18:26
2F：推 j0958322080: 光电效应假设光子的能量会全部转给电子吧？ 02/16 18:27
3F：推 fnbest: 对解释量子效应最难的地方就是又古典力学的方式来讲 02/16 18:27
4F：→ Vulpix: 能量小且当成完全非弹性碰撞，动量守恒还是有的。 02/16 18:28
古典物理算的完全非弹性碰撞损失的能量是跑到热去
这种尺度下完全非弹性碰撞那损失的能量会跑到哪去呢?
5F：→ fnbest: 这种古典说法通常都是比手画脚 随便讲讲 并不精确 02/16 18:28
6F：→ yobdc3692581: 光源一个是UV 一个是X-ray 再来自己想 02/16 18:29
你的意思是因为uv能量已经比X-ray小很多了，
所以UV做光电效应他的散射光能量也同理太小我们可以忽略
反之如果用X-ray做光电效应，欲计算电子能量势必要再多考虑散射的雷射光
是这个意思吗?
7F：→ j0958322080: 喔我没看清楚别理我 02/16 18:31
8F：推 fnbest: 这类的电磁场跟原子交互作用的行为都牵扯到吸收与辐射光子 02/16 18:35
9F：→ fnbest: 而辐射的行为与电磁场和介质能阶的频率有关 02/16 18:38
※ 编辑: oskens (101.15.176.126), 02/16/2017 19:45:05
10F：推 SLN91412: 不是跟有没有束缚有关吗。 02/16 23:25
11F：→ SLN91412: 我记得一个是在外围可以看成 02/16 23:25
12F：→ SLN91412: 自由电子。一个在核附近。 02/16 23:25
13F：→ SLN91412: 是吗?有人知道吗? 02/16 23:25
14F：推 yichenglee: 你自己都说了啊 光电效应是束缚的电子 不觉得有个谁没 02/17 04:05
15F：→ yichenglee: 有被提到吗？ 02/17 04:05
16F：推 SLN91412: 就原子核阿。要考虑整体。 02/17 04:51
17F：→ SLN91412: 应该是这样吧。 02/17 04:51
18F：→ SLN91412: 这就是光电跟康的差别。 02/17 04:51
所以光子遇到光电效应後光子会消失吗?
如果是 那多出来的能量损耗会跑到哪去?
19F：→ yichenglee: 我其实是在问原PO QQ 02/17 05:17
20F：→ BrowningZen: 那借问一下 光子是不是无法加速无束缚电子? 02/17 11:32
※ 编辑: oskens (120.125.112.138), 02/17/2017 13:54:36
21F：→ sam122094: 原子核对电子有外力所以动量不守？能量转换成功函数跟 02/17 15:21
22F：→ sam122094: 电子动能？有这可能吗 02/17 15:21
23F：→ wohtp: 为什麽不可能？ 02/17 20:34
24F：→ wohtp: 我们知道光子的动量和能量被吃掉，然後很明显电子和原子核 02/17 20:36
25F：→ wohtp: 是题目中唯二被光子打到的东西，那能量和动量也没有其他地 02/17 20:37
26F：→ wohtp: 方可以去 02/17 20:37
27F：→ fnbest: 受真空场扰动後 光的能量会透过自发辐射散射到环境中 02/17 20:51
28F：→ fnbest: 使用古典力学的术语 称这种为非弹性碰撞(散射) 02/17 20:52
29F：推 sputtering: f大正解 02/18 06:41
30F：推 kennings: 两个都是在证明电磁波具有的粒子性质, 只是反应条件不同 02/18 20:15
31F：→ kennings: 光电效应是光子射向被原子束缚的电子, 康普敦效应是光子 02/18 20:18
32F：→ kennings: 射向自由电子, 所以材料上前者使用可测量功函数的(硷)金 02/18 20:20
33F：→ kennings: 属, 後者应该是使用石墨吧(具有自由电子) 02/18 20:21
34F：→ kennings: 康的计算会比较"困难", 因为需要同时满足动量守恒及动能 02/18 20:24
35F：→ kennings: 守恒, 光电的话只要算能量守恒即可 02/18 20:25
36F：推 kennings: 光电中的整体动量当然仍然守恒, 不必计算, 因为原子核提 02/18 20:37
37F：→ kennings: 供的束缚力对电子和可见光而言视为极大(何况原子核还形 02/18 20:39
38F：→ kennings: 成晶格很难动弹), 就像地球上小物体怎样撞地球都是整体 02/18 20:41
39F：→ kennings: 动量守恒 02/18 20:42
40F：推 kennings: 动能超过功函数的光子撞击金属後光子当然消失, 动能超出 02/18 20:49
41F：→ kennings: 的部分由金属整体(包括被撞电子)吸收, 所以就是转变成热 02/18 20:51
42F：→ kennings: 就算是认为超出的部分全部转为电子动能, 电子再去撞晶格 02/18 20:54
43F：→ kennings: 一样也是把此部分动能转成热能 02/18 20:55
了解了 谢谢^^
※ 编辑: oskens (120.125.112.78), 02/22/2017 12:23:11
44F：推 brianyjtai: K大正解 补充一点 02/28 23:28
45F：→ brianyjtai: 同样是撞击束缚电子 重靶轻靶下都会出现对生烟灭现象 02/28 23:29
46F：→ brianyjtai: 康普顿、光电、对生、烟灭 都可以用理论力学里 02/28 23:29
47F：→ brianyjtai: 相对论的四动量守恒推出来 自己算过应该就通了 02/28 23:30