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处于政坛风暴的特朗普

与处于科学思维中心的康普顿（1）                              

美国物理学家康普顿（Arthur Holy Compton，1892～1962）

因发现康普顿效应（也称“康普顿散射”）于1927年获诺贝尔物理学奖。

康普顿为什么

能获得1927诺贝尔物理学奖？

获奖原因

是康普顿所设计的实验进一步肯定了光的粒子性：

光束是一串粒子流。康普顿借助爱因斯坦的光子理论，

从光子与电子碰撞的角度，对粒子实验现象，

进行了圆满地说明。

3、康普顿实验

（1）概说

在1923年美国康普顿(Arthur Holly Compton)的一篇报告，

引起人们对“光子”学说的再次关注。

从1920年起，康普顿就从事X射线*的散射实验。

‘光的散射’是指光通过不均匀介质时，一部分入射光，

偏离原方向传播的现象。

光束在介质中和物质微粒相互作用，

使‘光’向‘任何方向’传播，

这种现象叫‘光的散射’。

偏离原方向的光，称‘散射光’。

光的散射_www.baike.com

X射线的散射实验图示open.ccrtvu.com

石墨是一种结晶形的碳。化学性质不活泼, 

耐腐蚀,与酸碱等不易反应。

高纯度的石墨可以在核反应堆中作中子的减速剂。

康普顿将X光投射到石墨上，然后从不同角度，

测量被石墨分子散射的‘X光的频率’等。

当角度不变（角度θ=0）时，

只有等于（=）入射频率的光；

当角度发生变化时（θ≠0，如45°、90°），

发现存在2种频率的‘散射光’：

A. 一种频率与‘入射光’相同；

B. 另一种，频率比‘入射光’低。

就是说，康普顿在研究石墨的电子，

对于X射线的散射时发现，

有些‘散射波’的波长，比‘入射波’的波长略大

（短波长的辐射，射入物质后，

   在散射波中发现，除了原波长的波外，

   还出现了波长增大的波），

康普顿认为，

这是X射线的光子和石墨电子碰撞时，

光子的一些能量转移给了电子。

（2）康普顿效应的微观分析

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综上所述，

“康普顿效应”是指当X射线*或伽马射线*等，

跟电子相互作用时，因失去能量而导致波长变长的现象

（或者也可以说，   康普顿效应通常是指电子云

    与光子的相互作用，

    除此之外，也包括原子核与光子的相互作用，

    即包括“核康普顿效应”）。

注释：

1、晶体是原子等微观粒子，按照一定的周期性，

在空间排列，从而形成具有一定规则的几何型固体。

2、光阑是指用来限制光束大小或空间范围的元件。

光阑，英文为Stop。

其形状有圆形、长方形或其它特殊形状等。

3、希腊小写字母φ，中文音译：斐fěi，

此处代表物理上不同方向波的角。

θ [ˈθi：ta]，汉音可以读作“西塔”，

θ在此处代表波传播方向所改变的角度。

4、X光，又被称为X射线或伦琴射线，

它是一种波长范围在0.01纳米到10纳米之间的电磁辐射形式。

X射线波长范围在较短处与伽马射线的较长处是重叠着的。

5、1纳米=0.000001，例如，设1根头发的直径是0.05毫米，

把头发的直径，分成5万份，其中每1份的厚度，

大约就是1纳米。

6、γ 伽玛射线，是“原子核衰变”时放出的射线。

它的电磁波波长极短，穿透力很强，并携带高能量。

γ射线，是继α射线、β射线后发现的第三种原子核射线。

1913年，γ射线被证实为是电磁波，

其波长短于0.2 埃米，和X射线相似，

但具有比X射线还要强的穿透能力。

X 射线和γ射线在本质或某些特性上是相同的，

两者名称的差别是产生途径不同：

X射线产生于原子核外部；

γ射线产生于原子核内部。

二者的区别是频率不同。

γ射线的频率高，X射线的频率相对低些。

X射线和γ射线本质上都是电磁波，都可以看成光子。

未完待续

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