Question

白天的天空各處都是亮的，是大氣分子對(duì)太陽(yáng)光散射的結(jié)果．美國(guó)物理學(xué)家康普頓由于在這方面的研究而榮獲了1927年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)．假設(shè)一個(gè)運(yùn)動(dòng)的光子和一個(gè)靜止的自由電子碰撞以后，電子向某一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，光子沿另一方向散射出去，則這個(gè)散射光子跟原來(lái)的光子相比（　　）

• A、頻率變大
• B、速度變小
• C、光子能量變大
• D、波長(zhǎng)變長(zhǎng)

Answer 1

分析：光子與電子的碰撞過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，系統(tǒng)能量也守恒；光子的能量與光子的頻率成正比．根據(jù)德布羅意波長(zhǎng)公式判斷光子散射后波長(zhǎng)的變化．

解答：解：A、光子與電子碰撞后，電子能量增加，故光子能量減小，根據(jù)E=hv，光子的頻率減小；故A錯(cuò)誤
B、碰撞前、后的光子速度不變，故B錯(cuò)誤
C、當(dāng)入射光子與靜止的電子碰撞時(shí)，把一部分動(dòng)量轉(zhuǎn)移給電子，則動(dòng)量減小，電子能量增加，故光子能量減小．故C錯(cuò)誤．
D、當(dāng)入射光子與靜止的電子碰撞時(shí)，把一部分動(dòng)量轉(zhuǎn)移給電子，則動(dòng)量減小，根據(jù)λ=

h

p

，知波長(zhǎng)增大．
故選：D．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵抓住動(dòng)量守恒和能量守恒，以及波速、波長(zhǎng)、頻率的關(guān)系進(jìn)行分析求解．