康普顿效应的理论解释
一、康普顿效应的理论解释
??h?的光子组成 1、X 射线由
2、光子与实物粒子一样，能与电子等粒子作弹性碰撞
?0 自由电子 ? 1) 入射光子与外层电子弹性碰撞 外层 电子 受原子核束缚较弱 动能＜＜光子能量 近似自由 近似静止 静止 自由 电子 康普顿效应的理论解释
一、康普顿效应的理论解释
??h?的光子组成 1、X 射线由
2、光子与实物粒子一样，能与电子等粒子作弹性碰撞
?0 自由电子 ? ?0 ?0 原子 2) X 射线光子和原子内层电子相互作用
内层电子被束缚很紧，光子相当于和整个原子发生碰撞。 光子质量远小于原子质量，碰撞时光子不会明显损失能量， 波长不变。
康普顿效应的理论解释
一、康普顿效应的理论解释
??h?的光子组成 1、X 射线由
2、光子与实物粒子一样，能与电子等粒子作弹性碰撞
?0 自由电子 ? ?0 ?0 原子 ? 结论
内层电子
? 波长变化 X光子
外层电子
波长不变的散射线 波长变大的散射线
康普顿效应的理论解释
3、理论解释
X 射线光子与电子的碰撞 (1)碰撞前
?hν0?p0?e0c?hν?p?enc*电子
2能量 E0?m0c*光子 能量
动量 动量
?pe0?0?hν0?p0?e0c? e ? ??pe?mV?0?hν0(2)碰撞后
*电子 能量 E?mc*光子 能量
2??动量 pe?mV?动量
?m0V1?(V/c)2??hν?hν?p?enc康普顿效应的理论解释
碰撞过程中能量守恒
hν0?m0c?hν?mc碰撞过程中动量守恒
?hν0?hν?e0?en?mVcc22?hν0?p0?e0c?hν?p?enc? e ? ??pe?mVhν0hνm0Vcos?mVsin?hν0?cos??,0?sin??22cc1?(V/c)c1?(V/c)消去? 与V 可得, 散射使波长的偏移量为:
h??????0?(1?cos?)m0c????(1c?cos?)h?12?c??2?43?10m?0.00243nm电子的康普顿波长:
m0c
8.3.2 康普顿效应的理论解释 - 图文
