學(xué)院數(shù)學(xué)15-3康普頓效應(yīng)2011年4月24日禮拜日理大學(xué)化學(xué)系一、康普頓效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)及其規(guī)律1、實(shí)驗(yàn)裝置石墨晶體1926年，康普頓觀測(cè)了x射線沿各方向的散射光波,并發(fā)覺在散射光線中有波長(zhǎng)大于入射光波長(zhǎng)的現(xiàn)象——康普頓效應(yīng)學(xué)院數(shù)學(xué)15-3康普頓效應(yīng)2011年4月24日禮拜日理大學(xué)數(shù)學(xué)系0.700.750(1)散射X射線的波長(zhǎng)中有兩個(gè)峰值只與散射角有關(guān)康普頓效應(yīng)，且隨的減小而減小；(3)不同散射物質(zhì)，在同一散射角下波長(zhǎng)的改變相同；(4)波長(zhǎng)為的散射光硬度隨散射物質(zhì)原子序數(shù)的降低而降低。2、康普頓散射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律學(xué)院化學(xué)15-3康普頓效應(yīng)2011年4月24日禮拜日理大學(xué)數(shù)學(xué)系二、對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的剖析1、康普頓散射的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與光的波動(dòng)說(shuō)相矛盾帶電粒子作受迫震動(dòng)幅射頻度不會(huì)發(fā)生變化與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相矛盾光是電磁波精典理論只能解釋波長(zhǎng)不變的散射，而不能說(shuō)明康普頓散射精典理論只能解釋波長(zhǎng)不變的散射，而不能說(shuō)明康普頓散射學(xué)院化學(xué)15-3康普頓效應(yīng)2011年4月24日禮拜日理大學(xué)化學(xué)系2、光子理論解釋(2)光子與實(shí)物粒子一樣，能與電子等粒子作彈性碰撞。射線由的光子組成；日本實(shí)驗(yàn)化學(xué)學(xué)家，紐約學(xué)院院長(zhǎng)。因發(fā)覺康普頓效應(yīng)而獲得1927年諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)。
學(xué)院化學(xué)15-3康普頓效應(yīng)2011年4月24日禮拜日理大學(xué)化學(xué)系(2)光子在與電子碰撞中可能損失部份能量使波長(zhǎng)變長(zhǎng)；(3)假如光子與原子中禁錮很緊的電子發(fā)生碰撞，散射光線波長(zhǎng)不變；(4)原子量較小的物質(zhì)中的電子通常禁錮較弱，康普頓散射較強(qiáng)；原子量較大的物質(zhì)中的電子通常禁錮較強(qiáng)康普頓效應(yīng)，所以康普頓散射就較弱。(1)在同一散射角下，所有散射物質(zhì)波長(zhǎng)的改變都是相同的。所以康普頓散射只能是光子與所有物質(zhì)原子中的共同成份互相作用的結(jié)果。這一成份必是電子。康普頓散射是光子與電子碰撞的結(jié)果；學(xué)院化學(xué)15-3康普頓效應(yīng)2011年4月24日禮拜日理大學(xué)化學(xué)系射線光子與電子的碰撞三、康普頓效應(yīng)的理論解釋學(xué)院化學(xué)15-3康普頓效應(yīng)2011年4月24日禮拜日理大學(xué)化學(xué)系消掉與v可得,散射使波長(zhǎng)的改變量為學(xué)院化學(xué)15-3康普頓效應(yīng)2011年4月24日禮拜日理大學(xué)化學(xué)系四、康普頓散射實(shí)驗(yàn)的意義1、進(jìn)一步確認(rèn)了光的粒子性；2、確認(rèn)了動(dòng)量守恒定理與能量守恒定理在微觀粒子互相作用中的正確性。學(xué)院化學(xué)15-3康普頓效應(yīng)2011年4月24日禮拜日理大學(xué)化學(xué)系例15-4在康普頓實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)能量為0.50MeV的X射線的光子射中一個(gè)靜止電寅時(shí)，該電子獲得的動(dòng)能為0.20MeV求：(1)散射光子的波長(zhǎng)、能量、動(dòng)量與質(zhì)量。
(2)散射光子與入射方向的傾角。MeV30學(xué)院化學(xué)15-3康普頓效應(yīng)2011年4月24日禮拜日理大學(xué)化學(xué)系散射光子的波長(zhǎng)hc104.3hc散射光子的動(dòng)量kg101.學(xué)院化學(xué)15-3康普頓效應(yīng)2011年4月24日禮拜日理大學(xué)化學(xué)系102.學(xué)院化學(xué)15-3康普頓效應(yīng)2011年4月24日禮拜日理大學(xué)化學(xué)系例15-5波長(zhǎng)為1.0的x驗(yàn)散射角=60求(1)散射的x射線的波長(zhǎng);(2)反沖電子的動(dòng)能;(3)反沖電子的速率。學(xué)院化學(xué)15-3康普頓效應(yīng)2011年4月24日禮拜日理大學(xué)化學(xué)系(3)電子的靜能量為1002相對(duì)論效應(yīng)可以忽視電子的速率可由