光与物质的相互作用会引起哪些物理现象

㈠ x射线与物质相互作用可以产生哪些效应

X射线与物质相互作用有：光电效应、康普顿效应、电子对效应
a.光电效应
光子将能量全部交给原子的一个轨道电子（内层电子），光子本身消失，电子摆脱束缚成为高能自由电子，此过程为光电效应。
（1）不产生散射线，减少照片的灰雾。
（2）增加人体不同组织和造影剂对X射线的吸收差别，利于提高诊断准确性。
b.康普顿效应
光子将部分能量交给原子中束缚较松弛的电子（外层电子），光子本身能量减少而成θ角度改变运动方向，称康普顿散射光子；电子获得能量后脱离原子而运动，该电子称康普顿电子或称反冲电子。
（1）散射线引起图像灰雾效果。
（2）需对散射线采取防护（使用滤线栅可以减小散射线影响）
c.电子对效应
光子有足够的能量避开与电子云的相互作用，，接近到原子核，在核力场与光子的相互作用下使光子消失，而转化为一对正、负电子，这就是电子对效应。

㈡ 光与物质的相互作用有哪些

一般意义上的物质是有质量并且占用体积的事物。比如所有以原子组成的物质，它们既有质量又有体积。光子，作为光的量子，没有静质量，但是光永远以光速传播，所以总是有动质量。固态的物质是可以保持自身形状的，而光子之间极其微弱相互作用（低能光子之间有引力，高能光子之间还有高阶的电磁力）不足以维持任何的形状或体积，所以光一定不是固体。

一个容器内禁闭的光子可以看作是光子气体。光子气体虽然和常规气体一样拥有温度，压强，体积，还有熵，但是它不符合常规气体的Maxwell-Boltzmann分布，因为光子之间不存在碰撞，而且光子数很难保持不变。当光子气体和容器壁之间的相互作用达到热力平衡时，光子的能量分布是黑体辐射的光谱。当光子数保持不变时（比如在一个由完全反射的镜子组成的容器里），热力平衡的光子气体符合Bose-Einstein分布，可以形成Bose-Einstein凝聚态。

总而言之，光虽然可以形成类似常规气体的光子气体，但是性质和常规气体并不相同，正如等离子体也拥有温度，压强，等等和气体一样的属性，但是性质的不同决定了它和气体是不同的物质状态。光子气体的温度、体积是由容器决定的，一旦打开容器，光子气体的概念就消失了。所以光是否能在特定情况下被看作气态或凝聚态的物质，或者应该单独分类，就看你的喜好了。光和普通的物质，本质上都可以看作场的激发态，可是粒子之间不同的相互作用，却能让宇宙变得如此美丽，这让我坚信在一切现实的背后，有一位伟大的创造者。

光实际上是物质的一种能量，静止质量为零。光的速度是宇宙中极值，然而，它也爱像太阳般大小的恒星的引力影响，一颗遥远的恒星的光经过太阳附近时会弯曲。有些光我们人眼看不见，但是可以穿透物质，牛顿在巜自然哲学之数学原理》中曾经作过这种预言（想不到现在科学家真的发现了这种光线！）。对光的本质的认识，花费了好多代人的精力，由最初的神话传说，逐渐走向科学的认识。就是在科学的认识过程中，科学家们也进行了极其艰难的探索，其中不乏争论，着名的有牛顿的微粒说和惠更斯的波动说。所以，只有科学认识才能达到真理的彼岸。

㈢ 光和物质的相互作用是什么

是电磁相互作用。
至于电磁相互作用，可解释为：带电粒子与电磁场的相互作用以及带电粒子之间通过电磁场传递的相互作用。
而光是波动的电磁场，物质是由带电的微粒组成的（至少部分是，因为中子虽不带电，但质子与电子带电），所以光和物质的相互作用是电磁相互作用。

㈣ 1，物理变化常见伴随现象有哪些

形态变化，温度变化，位置变化，三态变化等等。例如铁条变弯，水的蒸发。

物理变化，指物质的状态虽然发生了变化，但一般说来物质本身的组成成分却没有改变。例如：位置、体积、形状、温度、压强的变化，以及气态、液态、固态间相互转化等。

还有物质与电磁场的相互作用，光与物质的相互作用，以及微观粒子（电子、原子核、基本粒子等）间的相互作用与转化，都是物理变化。

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化学变化过程中总伴随着物理变化。在化学变化过程中通常有发光、放热、也有吸热现象等。按照原子碰撞理论，分子间发生化学变化是通过碰撞完成的，要完成碰撞发生反应的分子需满足两个条件：

（1）具有足够的能量；

（2）正确的取向。

因为反应需克服一定的分子能垒，所以须具有较高的能量来克服分子能垒。两个相碰撞的分子须有正确的取向才能发生旧键断裂。

从微观上可以理解化学变化的实质：化学反应前后原子的种类、个数没有变化，仅仅是原子与原子之间的结合方式发生了改变，原子是化学变化的最小微粒。

例如对于分子构成的物质来说，就是原子重新组合成新物质的分子。物质的化学性质需要通过物质发生化学变化才能表现出来，因此可以利用使物质发生化学反应的方法来研究物质的化学性质，制取新的物质。

㈤ 简述光与物质的相互作用及其结果

光可以分为可见光与不可见光。实质上就是不同频率的变化电场与磁场，但人类目前通常称其为电磁波。实际上这种称谓是存在不准确、不全面的问题的：一方面，恒定电场与磁场也是光的一部分，但不宜称其为电磁波；另一方面，电场或磁场在真空中（在介质中，变化的电场或磁场可以使介质中的原子中的电子改变运动方向而形成次生/感生电流而形成次生磁场或电场）并不能相互激励而形成所谓的电磁波。否则，地球上就不会有黑夜了。

光的本质就是由不同带电体（整体带电物体或单个带电粒子或多种带电粒子组成的恒定或时变带电组合体如原子等）在相对观测者或装置不同运动状态下产生的电场与/或磁场。

2、证明光为电场与/或磁场的证据

2.1、在恒定电磁场中运动的测量装置可测量到变化电磁场证明光是变化的电场与磁场

如果让测量装置在恒定的电磁场中定向或往复运动时，测量到的电场与磁场就会是变化的电场与磁场，且其变化规律与测量装置在恒定电磁场中的运动规律相关。这也是直接证明光是变化的电场与磁场的证据之一。

2.2、光的产生方式证明光是变化的电场与磁场

从常用的广播、电视、手机等通讯信号的产生方式：采用振荡电路产生的变化电子流在一定导体内的往复运动而产生相同频率的电波（变化的电场与磁场），到日常照明用的灯光产生光的方式：在交、直流电压作用下使原子与分子发生剧烈热运动产生光（变化的电场与磁场）等，都是利用电子或分子与原子发生不同运动状态的变化而产生变化的电场与磁场的。

㈥ 光和物质的相互作用有吸收折射还有什么

光和物质的相互作用有吸收折射还有什么
光与物质的相互作用,可以归结为光与原子的相互作用。这种相互作用,有三种主要过程:吸收、自发辐射和受激辐射。 一、吸收 如果有一个原子,开始时处于基

㈦ 光是沿什么传播的，当它碰到物体后会发生

光沿直线传播、碰到物体会产生反射、反射分为漫反射、和镜面反射。漫反射是指遇到表面不光滑物体时向各个方向传播。镜面反射是指遇到光滑物体后向一个方向传播。还有如果光遇到水后他会产生折射
光是能量的一种传播方式。光源之所以发出光，是因为光源中原子、分子的运动，主要有三种方式：热运动、跃迁辐射（包括自发辐射和受激辐射），以及物质内部带电粒子加速运动时所产生的光辐射。前者为生活中最常见的，第二种多用于激光、第三种是同步辐射光与切伦科夫辐射的产生原理。 简单地说，光是沿射线传播的，光的传播也不需要任何介质。但是，光在介质中传播时，由于光受到介质的相互作用，其传播路径遇到光滑的物体会发生偏折，产生反射与折射的现象

㈧ 爱因斯坦提出的光与物质相互作用的三个过程是什么，激光运转属于哪个过程

三个过程是自发辐射、受激吸收和受激辐射。激光运转属于受激辐射。

光与物质的相互作用，实质上是组成物质的微观粒子吸收或辐射光子，同时改变自身运动状况的表现。

1917年，爱因斯坦从理论上指出：除自发辐射外，处于高能级E2上的粒子还可以另一方式跃迁到较低能级。他指出当频率为 ν=（E2-E1）/h的光子入射时，也会引发粒子以一定的概率，迅速地从能级E2跃迁到能级E1，同时辐射两个与外来光子频率、相位、偏振态以及传播方向都相同的光子，这个过程称为受激辐射。

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激光的理论基础起源于物理学家爱因斯坦

1917年爱因斯坦提出了一套全新的技术理论‘光与物质相互作用’。

这一理论是说在组成物质的原子中，有不同数量的粒子（电子）分布在不同的能级上，在高能级上的粒子受到某种光子的激发，会从高能级跳到（跃迁）到低能级上，这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光，而且在某种状态下，能出现一个弱光激发出一个强光的现象。这就叫做“受激辐射的光放大”，简称激光。

1960年5月15日，美国加利福尼亚州休斯实验室的科学家梅曼宣布获得了波长为0.6943微米的激光，这是人类有史以来获得的第一束激光，梅曼因而也成为世界上第一个将激光引入实用领域的科学家。

㈨ 光子与物质的相互作用主要表现为

文档介绍：1 3.4 光子与物质相互作用光波动性粒子性 2 3.4 光子与物质相互作用 3 3.4 光子与物质相互作用 e,m,E 0 Characteristic X rays Sputtering δ electrons Z2, M2 Channeling e, m Reflection Auger electron photons 4 3.4 光子与物质相互作用 hν Z, M 5 3.4 光子与物质相互作用在这一章,我们将讲授具有能量 E的光子与原子序数为 Z 的靶的相互作用。我们将光子的能量范围限制在 100eV-1GeV 之内,因此,主要的相互作用过程是:相干( Rayleigh )散射、非相干( Compton )散射、光电效应以及电子对效应。 6 3.4 光子与物质相互作用对于离子和电子,能量的传递主要是通过靶物质的电离。当它们通过介质时,会产生相当数量的二次电子和初级离子。而对于X射线或γ射线,电离几乎都是通过二次效应产生的。这也就是说,当 X射线或γ射线与物质相互作用时,只会产生少量的初级离子。介质的电离是由这些初级离子造成的。从辐射的角度讲, α和β粒子称为直接电离辐射,因为沿着它们的路径,直接产生离子。而对于光子( X射线或γ射线)则称作间接电离辐射,因为大多数电离产生于光子的相互作用之后。电子是在光子发生相互作用而损失了其能量之后产生的。 7 3.4 光子与物质相互作用一、相干( Rayleigh )散射相干或者 Rayleigh 散射是指在此相互作用过程中,入射光子被束缚电子散射而不引起靶原子的激发,即入射光子与散射光子的能量相等。所谓“相干”是指来自原子的电荷分布的不同部分发出的次波相互干涉。对于相干散射,单位立体角的原子的微分截面近似为: 这里是经典 Thomson 微分截面, θ是散射角, F(q,Z )是原子形成因子。 q是动量传递的幅度,有 8 3.4 光子与物质相互作用对于球对称的原子,原子的形成因子可由原子电荷分布ρ(r)的傅立叶变化表示为(10-1-3) F(q,Z )是q的单调变化函数。 F(0,Z)=Z, F( ∞,Z)=0 。精确的形成因子可以来自 Hartree -Fock 的原子结构计算。这里我们就不多说了。 9 3.4 光子与物质相互作用总的相干散射截面为: (10-1-4) 对于低能光子, F(q,Z )在被积函数中接近 F(0,Z)=Z ,即相干散射退化为纯 Thomson 散射。因此有, (10-1-5) 在高能极限,有, (10-1-6) 这里所谓的高能是指光子能量在(Z/2)MeV 量级。 10 3.4 光子与物质相互作用二、光电效应在Planck 的概念中,每一个 X射线或γ射线是一个具有能量E=hν的光子。光子在发生相互作用前一直保有其能量。这样的光子可能与靶原子轨道电子发生作用。在发生光电效应时,光子付出了它的全部能量。