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第四百四十二章 康普顿散射量子力学（第1页）

光到底去哪里了？

康普顿开始很久，也想出了很多笼统的答案，但是如果想到细节深处，就发现这个问题大有文章。

照射倒物体上的光去了哪里？一部分被反射了，一部分被吸收了。

这种吸收属于光电效应等内容。

而反射的话，问题就没有那么简单了。

1923年。康普顿将0.71埃的X光投射到石墨上，然后在不同的角度测量被石墨分子散射的X光强度。当φ=0时，只有等于入射频率的单一频率光。当φ≠0（如45°、90°、135°）时，发现存在两种频率的散射光。一种频率与入射光相同，另一种则频率比入射光低。后者随角度增加偏离增大。

康普顿觉得有趣，因为如果波长发生变化，那能量就发生了变化，当然动量也就发生的变化。而对于球的碰撞，动量在不同的角度也会变化。那反倒说明光是个粒子。

从量子论的观点看，可以假设：任一特殊的X射线量子不是被辐射器中所有电子散射，而是把它的全部能量耗于某个特殊的电子，这电子转过来又将射线向某一特殊的方向散射，这个方向与入射束成某个角度。

辐射量子路径的弯折引起动量发生变化。

结果，散射电子以等于X射线动量变化的动量反冲。

散射射线的能量等于入射射线的能量减去散射电子反冲的动能。

由于散射射线应是一完整的量子，其频率也将和能量同比例地减小。

因此，根据量子理论，我们可以期待散射射线的波长比入射射线大，而散射辐射的强度在原始X射线的前进方向要比反方向大，正如实验测得的那样。

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