Question

頻率為v的光子，具有的能量為hv，將這個(gè)光子打在處于靜止?fàn)顟B(tài)的電子上，光子將偏離原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向，這種現(xiàn)象稱(chēng)為光的散射，則（ ）
A．散射后的光子雖改變?cè)瓉?lái)的運(yùn)動(dòng)方向，但頻率保持不變
B．散射后的光子將從電子處獲得能量，因而頻率將增大
C．散射后的光子運(yùn)動(dòng)方向?qū)⑴c電子運(yùn)動(dòng)方向在一條直線上，但方向相反
D．由于電子受到碰撞，散射后的光子頻率低于入射光的頻率

Answer 1

【答案】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，根據(jù)能量守恒得到光子能量的變化情況，而光子的能量與光子的頻率成正比，可以進(jìn)一步得到光子的頻率變化情況．
解答：解：A、B、D、光子與電子碰撞將部分能量轉(zhuǎn)移給電子，能量E減小，根據(jù)E=hv，則頻率減小，故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤，D正確；
C、這個(gè)光子打在處于靜止?fàn)顟B(tài)的電子上，光子將偏離原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向，由于系統(tǒng)總動(dòng)量守恒，故散射后的光子運(yùn)動(dòng)方向?qū)⑴c電子運(yùn)動(dòng)方向不可能在一條直線上，故C錯(cuò)誤；
故選D．
點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵抓住動(dòng)量守恒和能量守恒，以及公式E=hv波進(jìn)行分析求解；要能理解這個(gè)過(guò)程中變化的量是光子的質(zhì)量m，而不是速度大小c．