学院数学15-3康普顿效应2011年4月24日礼拜日理大学化学系一、康普顿效应的实验及其规律1、实验装置石墨晶体1926年，康普顿观测了x射线沿各方向的散射光波,并发觉在散射光线中有波长大于入射光波长的现象——康普顿效应学院数学15-3康普顿效应2011年4月24日礼拜日理大学数学系0.700.750(1)散射X射线的波长中有两个峰值只与散射角有关康普顿效应，且随的减小而减小；(3)不同散射物质，在同一散射角下波长的改变相同；(4)波长为的散射光硬度随散射物质原子序数的降低而降低。2、康普顿散射的实验规律学院化学15-3康普顿效应2011年4月24日礼拜日理大学数学系二、对实验结果的剖析1、康普顿散射的实验结果与光的波动说相矛盾带电粒子作受迫震动幅射频度不会发生变化与实验结果相矛盾光是电磁波精典理论只能解释波长不变的散射，而不能说明康普顿散射精典理论只能解释波长不变的散射，而不能说明康普顿散射学院化学15-3康普顿效应2011年4月24日礼拜日理大学化学系2、光子理论解释(2)光子与实物粒子一样，能与电子等粒子作弹性碰撞。射线由的光子组成；日本实验化学学家，纽约学院院长。因发觉康普顿效应而获得1927年诺贝尔化学学奖。
学院化学15-3康普顿效应2011年4月24日礼拜日理大学化学系(2)光子在与电子碰撞中可能损失部份能量使波长变长；(3)假如光子与原子中禁锢很紧的电子发生碰撞，散射光线波长不变；(4)原子量较小的物质中的电子通常禁锢较弱，康普顿散射较强；原子量较大的物质中的电子通常禁锢较强康普顿效应，所以康普顿散射就较弱。(1)在同一散射角下，所有散射物质波长的改变都是相同的。所以康普顿散射只能是光子与所有物质原子中的共同成份互相作用的结果。这一成份必是电子。康普顿散射是光子与电子碰撞的结果；学院化学15-3康普顿效应2011年4月24日礼拜日理大学化学系射线光子与电子的碰撞三、康普顿效应的理论解释学院化学15-3康普顿效应2011年4月24日礼拜日理大学化学系消掉与v可得,散射使波长的改变量为学院化学15-3康普顿效应2011年4月24日礼拜日理大学化学系四、康普顿散射实验的意义1、进一步确认了光的粒子性；2、确认了动量守恒定理与能量守恒定理在微观粒子互相作用中的正确性。学院化学15-3康普顿效应2011年4月24日礼拜日理大学化学系例15-4在康普顿实验中，当能量为0.50MeV的X射线的光子射中一个静止电寅时，该电子获得的动能为0.20MeV求：(1)散射光子的波长、能量、动量与质量。
(2)散射光子与入射方向的倾角。MeV30学院化学15-3康普顿效应2011年4月24日礼拜日理大学化学系散射光子的波长hc104.3hc散射光子的动量kg101.学院化学15-3康普顿效应2011年4月24日礼拜日理大学化学系102.学院化学15-3康普顿效应2011年4月24日礼拜日理大学化学系例15-5波长为1.0的x验散射角=60求(1)散射的x射线的波长;(2)反冲电子的动能;(3)反冲电子的速率。学院化学15-3康普顿效应2011年4月24日礼拜日理大学化学系(3)电子的静能量为1002相对论效应可以忽视电子的速率可由