第四百四十二章 康普頓散射（量子力學(xué)）

　　光到底去哪里了？

　　康普頓開始很久，也想出了很多籠統(tǒng)的答案，但是如果想到細(xì)節(jié)深處，就發(fā)現(xiàn)這個問題大有文章。

　　照射倒物體上的光去了哪里？一部分被反射了，一部分被吸收了。

　　這種吸收屬于光電效應(yīng)等內(nèi)容。

　　而反射的話，問題就沒有那么簡單了。

　　1923年?？灯疹D將0.71埃的X光投射到石墨上，然后在不同的角度測量被石墨分子散射的X光強度。當(dāng)φ=0時，只有等于入射頻率的單一頻率光。當(dāng)φ≠0（如45°、90°、135°）時，發(fā)現(xiàn)存在兩種頻率的散射光。一種頻率與入射光相同，另一種則頻率比入射光低。后者隨角度增加偏離增大。

　　康普頓覺得有趣，因為如果波長發(fā)生變化，那能量就發(fā)生了變化，當(dāng)然動量也就發(fā)生的變化。而對于球的碰撞，動量在不同的角度也會變化。那反倒說明光是個粒子。

　　從量子論的觀點看，可以假設(shè)：任一特殊的X射線量子不是被輻射器中所有電子散射，而是把它的全部能量耗于某個特殊的電子，這電子轉(zhuǎn)過來又將射線向某一特殊的方向散射，這個方向與入射束成某個角度。

　　輻射量子路徑的彎折引起動量發(fā)生變化。

　　結(jié)果，散射電子以等于X射線動量變化的動量反沖。

　　散射射線的能量等于入射射線的能量減去散射電子反沖的動能。

　　由于散射射線應(yīng)是一完整的量子，其頻率也將和能量同比例地減小。

　　因此，根據(jù)量子理論，我們可以期待散射射線的波長比入射射線大，而散射輻射的強度在原始X射線的前進(jìn)方向要比反方向大，正如實驗測得的那樣。