2020年高三物理《康普顿效应》教案设计.pdf

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1、2020 年高三物理康普顿效应教学设计设计高三物理康普顿效应教学设计设计(1)认识康普顿效应，认识光子的动量(2)认识光既拥有颠簸性，又拥有粒子性 ;(3)知道实物粒子和光子同样拥有波粒二象性 ;(4)认识光是一种概率波。(1)认识物理真知形成的历史过程 ;(2)认识物理学研究的基础是实验事实以及实验关于物理研究的重要性;(3)知道某一物质在不一样环境下所表现的不一样规律特征。3、感情、态度与价值观：领会自然界的巧妙与和睦，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于研究自然界的神秘，能体验研究自然规律的艰辛与愉悦。(一)引入新课1/62020 年高三物理康普顿效应教学设计设计发问：前方我们学习了相关光的

2、一些特征和相应的事实表现，那么我们终究如何来认识光的实质和掌握其特征呢?(光是一种物质，它既拥有粒子性，又拥有颠簸性。在不一样条件下表现出不一样特征，分别举出相关光的干预衍射和光电效应等实验事实)。我们不可以片面地认识事物，能举出本学科或其余学科或生活中近似的事或物吗?(二)进行新课1、康普顿效应(1)光的散射：光在介质中与物质微粒互相作用，因此流传方向发生改变，这类现象叫做光的散射。(2)康普顿效应1923年康普顿在做 X 射线经过物质散射的实验时，发现散射线中除有与入射线波长同样的射线外，还有比入射线波长更长的射线，其波长的改变量与散射角相关，而与入射线波长和散射物质都没关。(3)康普顿散

3、射的实验装置与规律：2/62020 年高三物理康普顿效应教学设计设计按经典电磁理论：假如入射 X光是某种波长的电磁波，散射光的波长是不会改变的!散射中出现的现象，称为康普顿散射。康普顿散射曲线的特色：除原波长出门现了移向长波方向的新的散射波长新波长随散射角的增大而增大。波长的偏移为波长的偏移只与散射角相关，而与散射物质种类及入射的 X 射线的波长没关，=0.0241=2.4110-3nm(实验值)称为电子的 Compton 波长只有当入射波长与可比较时，康普顿效应才明显，所以要用 X 射线才能察看到康普顿散射，用可见光察看不到康普顿散射。(4)经典电磁理论在解说康普顿效应时碰到的困难3/620

4、20 年高三物理康普顿效应教学设计设计依据经典电磁波理论，当电磁波经过物质时，物质中带电粒子将作受迫振动，其频次等于入射光频次，所以它所发射的散射光频次应等于入射光频次。没法解说波长改变和散射角的关系。(5)光子理论对康普顿效应的解说若光子和外层电子相碰撞，光子有一部分能量传给电子，散射光子的能量减少，于是散射光的波长大于入射光的波长。若光子和约束很紧的内层电子相碰撞，光子将与整个原子互换能量，因为光子质量远小于原子质量，依据碰撞理论，碰撞前后光子能量几乎不变，波长不变。因为碰撞中互换的能量和碰撞的角度相关，所以波长改变和散射角相关。(6)康普顿散射实验的意义有力地支持了爱因斯坦“光量子”假定

5、;4/62020 年高三物理康普顿效应教学设计设计初次在实验上证明了“光子拥有动量”的假定;证明了在微观世界的单个碰撞事件中，动量和能量守恒定律仍旧是建立的。2、光的波粒二象性叙述光的波粒二象性，进行概括。(1)我们所学的大批事实说明：光是一种波，同时也是一种粒子，光拥有波粒二象性。光的分立性和连续性是相对的，是不一样条件下的表现，光子的行为听从统计规律。(2)光子在空间各点出现的概率遵照颠簸规律，物理学中把光波叫做概率波。3、光的颠簸性与粒子性是不一样条件下的表现：大批光子行为显示颠簸性;个别光子行为显示粒子性;光的波长越长，颠簸性越强;光的波长越短，粒子性越强。光的颠簸性不是光子之间互相作用惹起的，是光子自己的一种属性。例题：已知每秒从太阳射到地球上垂直于太阳光的每平方米截面上的辐射能为 1.4 103J，此中可见光部分约占45%，假定以为可5/62020 年高三物理康普顿效应教学设计设计见光的波长均为0.55 m，太阳向各个方向的辐射是平均的，日地之间距离为 R=1.5 1011m，估量出太阳每秒辐射出的可见光的光子数。(保存两位有效数字)内容仅供参照6/6