什么是光子的散射?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/29 16:00:46
什么是光子的散射?

什么是光子的散射?
什么是光子的散射?

什么是光子的散射?
质对X射线的散射.又称康普顿效应.康普顿效应可归结为:①设入射X射线的波长为λ0,在散射光中除原波长的谱线外还出现波长λ>λ0的谱线.②波长差Δλ=λ-λ0随散射角θ(散射光与入射光间的夹角)的增加而增加;散射光中波长为λ的谱线强度随θ的增加而增强.③对不图1同元素的散射物质,同一散射角时的波长差Δλ均相同;波长为λ的谱线强度随散射元素的原子序数的增加而减弱.
康普顿效应不能用经典的波动理论来解释.1923年A.H.康普顿利用光子概念图2把上述散射效应看成是X光光子与散射物质中静止自由电子作弹性碰撞的结果,从而对康普顿散射作出了正确的解释.光子作为微粒,既有能量又有动量;散射物质中的价电子被束缚较弱可近似看作是自由电子,其能量远比X光子的能量要小,故可看作是静止的;X光子与自由电子作弹性碰撞时遵守动量守恒和能量守恒定律.根据以上考虑可导出波长差Δλ与散射角θ间的关系为
Δλ=(h/MoC)·(1-cosθ)=λc(1-cosθ),式中h为普朗克常数;m0为电子的静质量;c为真空中的光速;λc=2.42631×10-2埃是一普适常数,称为康普顿波长.康普顿效应为光的量子性提供了有力证据.