作者siudarren504 (aProundTriton)
看板Physics
標題[問題] Compton Effect證明光的粒子性
時間Wed Apr 14 12:51:47 2021
不論是在教科書上或是在各類科普書籍或演講,
都有提到Compton effect (Compton Scattering) 之所以重要,
是因為他為當時的物理學家證明了光除了有波的性質,
也有粒子的性質。
但我不了解的是,
在Compton 之前不論是Planck 還是愛因斯坦,
他們的黑體輻射理論以及光電效應不都已經證明了光的粒子性?
甚至在1923年,Compton 提出他的理論的時候,
愛因斯坦也已獲得諾貝爾獎(1921獲得的)。
這不是代表物理學界已經承認了光電效應以及光的粒子性?
Compton effect到底多了什麼讓他如此特殊?
是他把光子動量也考慮進去嗎?
還是有其他關鍵?
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“The first and fundamental law of Nature,
which is, to seek peace and follow it.”
─ Thomas Hobbes, Leviathan
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1F:推 chemmachine: 光電效應打出電子 h*nu=W功函數+EK,光被吸收 04/14 13:20
2F:→ chemmachine: 康普敦是短波長X光打電子散射出波長長的X光,解釋粒 04/14 13:21
3F:→ chemmachine: 強一點 04/14 13:21
4F:→ chemmachine: 普朗克的能量量子化假說,這一假說的提出比愛因斯坦 04/14 13:23
5F:→ chemmachine: 為解釋光電效應而提出的光子概念還要至少早五年。 04/14 13:23
6F:→ chemmachine: 然而普朗克並沒有像愛因斯坦那樣假設電磁波本身即是 04/14 13:23
7F:→ chemmachine: 具有分立能量的量子化的波束 04/14 13:25
8F:→ chemmachine: 認為這種量子化只不過是對於處在封閉區域所形成的腔 04/14 13:25
9F:→ chemmachine: 普郎課解釋黑體解釋的好,可以猜出來波粒二項性,但 04/14 13:26
10F:→ chemmachine: 他自己不強調。 04/14 13:26
11F:→ chemmachine: 在研究光電效應的過程中,物理學者對光子的量子性質 04/14 13:27
12F:→ chemmachine: 有了更加深入的了解,這對波粒二象性概念的提出有重 04/14 13:27
13F:→ chemmachine: 大影響。根據波粒二象性,光電效應也可以用波動概念 04/14 13:28
14F:→ chemmachine: 完全不需用到光子概念。光電效應可以同時用波和粒子 04/14 13:30
15F:→ chemmachine: 解釋。 04/14 13:30
16F:→ chemmachine: 此前湯姆森散射的古典波動理論並不能解釋此處波長偏 04/14 13:30
17F:→ chemmachine: 偏移的成因,必須引入光的粒子性。 04/14 13:31
18F:→ chemmachine: 時序 :樸朗克->愛因斯坦->康普吞 理論和證據性越來越 04/14 13:31
19F:→ chemmachine: 強。證據不管好不好,當然也是越多越好。三者得獎原 04/14 13:32
20F:→ chemmachine: 因也有各自成果的特殊性,波粒二項只是其中一項。 04/14 13:32
21F:→ chemmachine: 維基查樸郎克黑體輻射 光電效應 康普吞有特別解釋 04/14 13:34
22F:→ chemmachine: 重點還有一個 康普吞跟打撞球的彈性碰撞公式一樣 04/14 13:35
23F:→ chemmachine: 簡單又純粹 04/14 13:35
24F:推 Vulpix: 應該就是因為量到動量。 04/14 14:06
25F:推 psion: 光子的動量就是能量。電子在光電效應是束縛態,跟散射不同 04/14 15:19
26F:→ psion: 光的粒子性在不同場合得到驗證,表示這具有universality 04/14 15:20
27F:推 buttercrab: 主要就是動量的方向性 對了chemmachine真的很熱心 04/14 16:32
28F:→ buttercrab: 最近很常看到您的回答 不過我在想用回覆文章的方式 04/14 16:33
29F:→ buttercrab: 會不會比推文好一點呢 純粹建議啦 04/14 16:34
30F:推 chemmachine: 了解 04/14 16:52
31F:推 VenSQ: 對 就是光的動量 05/07 09:03