2025-11-18 09:52:46
康普顿是研究光子碰撞后波长变化的物理现象,就像两个球拍头碰头后轨迹改变那样。当光子碰到电子等粒子时,光子会损失能量,导致波长变长,这个现象在X光和伽马射线实验中特别明显。比如用波长1.5埃的X光撞电子,散射后波长会增加到1.73埃,差值正好是康普顿波长的0.0243埃。
康普顿是干啥的因为这个现象是量子力学的关键证据。1923年康普顿实验发现:散射后波长变化Δλ = 0.0243埃·(1 - cosθ),θ是散射角度。当θ=180度时Δλ最大0.0486埃,和理论值完全吻合。电子质量m_e=9.11×10^-31千克,代入公式h/(m_e c)=2.426×10^-12米,换算成埃就是0.0243埃。这个公式说明光子碰撞时遵守动量守恒和能量守恒,同时证明了光子具有粒子性。实验数据误差小于0.1%,有力支持了爱因斯坦的光量子假说,现在这个效应还用于X射线衍射和粒子探测器。
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