题目
在康普顿效应实验中,若散射光波长是入射光波长的1.2倍,则散射光光子的能量E与反冲电子动能Ek之比E/Ek为:( )A. 5;B. 4;C. 3;D. 2 ।
在康普顿效应实验中,若散射光波长是入射光波长的1.2倍,则散射光光子的能量E与反冲电子动能Ek之比E/Ek为:( )
A. 5;
B. 4;
C. 3;
D. 2 ।
题目解答
答案
A. 5;
解析
步骤 1：理解康普顿效应
康普顿效应是指当X射线或γ射线与物质中的自由电子发生散射时，散射光的波长会变长，且散射光的波长变化量与散射角有关。散射光的波长变化量Δλ与散射角θ的关系为：Δλ = λ' - λ = (h/mc)(1 - cosθ)，其中λ'是散射光波长，λ是入射光波长，h是普朗克常数，m是电子质量，c是光速。
步骤 2：计算散射光光子能量与反冲电子动能之比
根据题目条件，散射光波长是入射光波长的1.2倍，即λ' = 1.2λ。散射光光子能量E与入射光光子能量E0的关系为E = hc/λ'，入射光光子能量E0 = hc/λ。反冲电子动能Ek = E0 - E。因此，E/Ek = E/(E0 - E) = (hc/λ') / (hc/λ - hc/λ') = (1/λ') / (1/λ - 1/λ') = 1 / (1.2 - 1) = 5。
康普顿效应是指当X射线或γ射线与物质中的自由电子发生散射时，散射光的波长会变长，且散射光的波长变化量与散射角有关。散射光的波长变化量Δλ与散射角θ的关系为：Δλ = λ' - λ = (h/mc)(1 - cosθ)，其中λ'是散射光波长，λ是入射光波长，h是普朗克常数，m是电子质量，c是光速。
步骤 2：计算散射光光子能量与反冲电子动能之比
根据题目条件，散射光波长是入射光波长的1.2倍，即λ' = 1.2λ。散射光光子能量E与入射光光子能量E0的关系为E = hc/λ'，入射光光子能量E0 = hc/λ。反冲电子动能Ek = E0 - E。因此，E/Ek = E/(E0 - E) = (hc/λ') / (hc/λ - hc/λ') = (1/λ') / (1/λ - 1/λ') = 1 / (1.2 - 1) = 5。