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163 康普顿效应 163.1 康普顿效应的实验规律 光照射在自由带电粒子上，散射光发生波长改变的现象，在1920年前人们即已发现，用X射线照射物质,可以观察到散射的X射线波长发生了改变。据经典电磁理论,散射光波长是不会改变的。瞄准直缝让散射角 的光子通过 实验测得散射光波长与散射角的关系如图有两峰值,其一在入射X射线波长处。新的峰对应的波长即康普顿理论所预言的散射X射线波长。163.2康普顿效应的解释1923年康普顿用光子与静止电子的弹性碰撞解释了散射光波长的改变，得出了波长移动的公式。 他还测量了X射线在石墨中散射后波长的改变，测量值与理论推测一致 于是人们称这个效应为康普顿效应 因为碰撞中交换的能量和碰撞的角度有关，所以波长改变和散射角有关。若光子和外层电子相碰撞，光子有一部分能量传给电子,散射光子的能量减少，于是散射光的波长大于入射光的波长。若光子和束缚很紧的内层电子相碰撞，光子将与整个原子交换能量,由于光子质量远小于原子质量，根据碰撞理论，碰撞前后光子能量几乎不变，波长不变。光子理论对康普顿效应的解释2.2 康普顿效应的定量分析由能量守恒:由动量守恒:XXeX最后得到：此式说明：波长改变与散射物质无关,仅决定于散射角；波长改变随散射角增大而增

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