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* 18– 5 康普顿散射 * 【教育类精品资料】 引言：爱因斯坦断言：光是由光子组成，但真正证 明光是由光子组成的还是康普顿散射实验。 散射现象：光通过不均匀物质时，向各个方向发散的现象 实验发现：X射线→金属或石墨时，也有散射现象 1922—1923年，美国物理学家康普顿研究了 射线经过金属石墨等物质散射后的光谱成份 一 实验装置 X光 光 栏 石墨 0.71? X射线分析仪 二 实验结果 ?散射线中有与入射线相同的散射线存在，也有波长??0的散射线存在（Compton散射）。 ?散射线波长的增量 与散射角 有 关 （ 增加， 增加, 一定， 一定， 与散射物质无关） ?原子量较小的物质散射较强。原子量大的物质，康普顿效应较弱 。 2 3 4 1 原始 ?=450 ?=900 ?=1350 0.70 0.75 ?(?) 强 度 Compton实验是X射线散射的实验，按经典理论是X射线的电场迫使散射物中的电子作强迫振荡，而向周围辐射同频率的电磁波的过程。 三 经典理论的困难 康普顿散射是光与物质的相互作用，先要搞清： ?在什么条件下发生的相互作用？ ?相互作用的形式是什么？ 电子热运动能量 ，可近似为静止电子. Compton散射是光子和静止的自由电子的相互作用 入射光子（ X 射线或 射线）能量大 . 石墨中的电子所受的束缚能量仅有几个电子伏特。相当于是没受束缚的自由电子。 范围为： 光子 电子 （1）物理模型 四 量子解释 碰 撞 前 碰 撞 后 电子 光子 反冲电子 光子 能量 动量 0 = + + = + 电子 光子 （2）理论分析 康普顿波长 康普顿公式 散射光波长的改变量 仅与 有关 散射光子能量减小 （3）结论 康普顿公式