高中物理/核與輻射/康普頓效應

康普頓效應和光子的動量 光可以與介質中的物質微粒發生散射，改變傳播方向。1918～1922年，美國物理學家康普頓在研究石墨對X射線的散射時，發現在散射的X射線中，除了與入射波長λ。相同的成分外，還有波長大於λ。的成分，這個現象稱為康普頓效應。康普頓的學生，中國留學生吳有訓測試了多種物質對X射線的散射，證實了該效應的普遍性。 按照經典物理學的理論，入射的電磁波引起物質內部帶電微粒的受迫振動，振動着的帶電微粒進而再次產生電磁波，並向四周輻射，這就是散射波。散射的X射線頻率應該等於帶電粒子受迫振動的頻率，也就是入射X射線的頻率。相應地，X射線的波長也不會在散射中發生變化。因此，康普頓效應無法用經典物理學解釋。 康普頓用光子的模型成功地解釋了這種效應。他的基本思想是：光子不僅具有能量，而且具有動量，光子的動量p與光的波長λ和普朗克常量h有關。這三個量之間的關係式為 p=h/λ