Question

20．假设一个沿着一定方向运动的光子和一个静止的自由电子相互碰撞以后，电子向某一个方向运动，光子沿另一方向散射出去，则这个散射光子跟原来的光子相比（　　）

• A． 波长变长
• B． 速度变小
• C． 光子能量变小
• D． 频率变大

Answer 1

分析 光子与电子的碰撞过程系统动量守恒，系统能量也守恒；光子的能量与光子的频率成正比．根据德布罗意波长公式$λ=\frac{h}{p}$判断光子散射后波长的变化．

解答 解：A、当入射光子与自由电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，则动量减小，根据德布罗意波长公式λ=$\frac{h}{p}$，知波长变长，故A正确；
B、碰撞前、后的光子传播速度不变，故B错误；
C、当入射光子与自由电子碰撞时，把一部分能量转移给电子，因此光子能量变小，故C正确；
D、光子与电子碰撞后，电子能量增加，故光子能量减小，根据E=hv，光子的频率减小；故D错误
故选：AC．

点评 本题关键抓住动量守恒和能量守恒，以及波速、波长、频率的关系$λ=\frac{c}{v}$进行分析求解．