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處於政壇風暴的特朗普

與處於科學思維中心的康普頓（1）                              

美國物理學家康普頓（Arthur Holy Compton，1892～1962）

因發現康普頓效應（也稱“康普頓散射”）於1927年獲諾貝爾物理學獎。

康普頓為什麼

能獲得1927諾貝爾物理學獎？

獲獎原因

是康普頓所設計的實驗進一步肯定了光的粒子性：

光束是一串粒子流。康普頓藉助愛因斯坦的光子理論，

從光子與電子碰撞的角度，對粒子實驗現象，

進行了圓滿地說明。

3、康普頓實驗

（1）概說

在1923年美國康普頓(Arthur Holly Compton)的一篇報告，

引起人們對“光子”學說的再次關注。

從1920年起，康普頓就從事X射線*的散射實驗。

‘光的散射’是指光通過不均勻介質時，一部分入射光，

偏離原方向傳播的現象。

光束在介質中和物質微粒相互作用，

使‘光’向‘任何方向’傳播，

這種現象叫‘光的散射’。

偏離原方向的光，稱‘散射光’。

光的散射_www.baike.com

X射線的散射實驗圖示open.ccrtvu.com

石墨是一種結晶形的碳。化學性質不活潑, 

耐腐蝕,與酸鹼等不易反應。

高純度的石墨可以在核反應堆中作中子的減速劑。

康普頓將X光投射到石墨上，然後從不同角度，

測量被石墨分子散射的‘X光的頻率’等。

當角度不變（角度θ=0）時，

只有等於（=）入射頻率的光；

當角度發生變化時（θ≠0，如45°、90°），

發現存在2種頻率的‘散射光’：

A. 一種頻率與‘入射光’相同；

B. 另一種，頻率比‘入射光’低。

就是說，康普頓在研究石墨的電子，

對於X射線的散射時發現，

有些‘散射波’的波長，比‘入射波’的波長略大

（短波長的輻射，射入物質後，

   在散射波中發現，除了原波長的波外，

   還出現了波長增大的波），

康普頓認為，

這是X射線的光子和石墨電子碰撞時，

光子的一些能量轉移給了電子。

（2）康普頓效應的微觀分析

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綜上所述，

“康普頓效應”是指當X射線*或伽馬射線*等，

跟電子相互作用時，因失去能量而導致波長變長的現象

（或者也可以說，   康普頓效應通常是指電子云

    與光子的相互作用，

    除此之外，也包括原子核與光子的相互作用，

    即包括“核康普頓效應”）。

注釋：

1、晶體是原子等微觀粒子，按照一定的周期性，

在空間排列，從而形成具有一定規則的幾何型固體。

2、光闌是指用來限制光束大小或空間範圍的元件。

光闌，英文為Stop。

其形狀有圓形、長方形或其它特殊形狀等。

3、希臘小寫字母φ，中文音譯：斐fěi，

此處代表物理上不同方向波的角。

θ [ˈθi：ta]，漢音可以讀作“西塔”，

θ在此處代表波傳播方向所改變的角度。

4、X光，又被稱為X射線或倫琴射線，

它是一種波長範圍在0.01納米到10納米之間的電磁輻射形式。

X射線波長範圍在較短處與伽馬射線的較長處是重疊着的。

5、1納米=0.000001，例如，設1根頭髮的直徑是0.05毫米，

把頭髮的直徑，分成5萬份，其中每1份的厚度，

大約就是1納米。

6、γ 伽瑪射線，是“原子核衰變”時放出的射線。

它的電磁波波長極短，穿透力很強，並攜帶高能量。

γ射線，是繼α射線、β射線後發現的第三種原子核射線。

1913年，γ射線被證實為是電磁波，

其波長短於0.2 埃米，和X射線相似，

但具有比X射線還要強的穿透能力。

X 射線和γ射線在本質或某些特性上是相同的，

兩者名稱的差別是產生途徑不同：

X射線產生於原子核外部；

γ射線產生於原子核內部。

二者的區別是頻率不同。

γ射線的頻率高，X射線的頻率相對低些。

X射線和γ射線本質上都是電磁波，都可以看成光子。

未完待續

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