(4)同一散射角,不同的散射物,康普轻原子比例大 顿散射北光强占总光强的比例不同。飞重原子比例小 入射光 0 L i(z=3) Fe(Z=26) 散射光谱图 正常光 ←康普顿散 光强→ 射光光强 q=45 q=900 10 0 2021/2/22 16
2021/2/22 16 (4) 同一散射角，不同的散射物，康普 顿散射光光强占总光强的比例不同。 轻原子比例大 重原子比例小 0 入射光 = 0 = 450 = 900 Li（Z=3） Fe（Z=26） 0 0 正常光 光强→ 康普顿散 射光光强 散 射 光 谱 图
2.康普顿效应与经典理论的矛盾 当X射线(~0、v0)通过散射物时,将引起物质内部电子 的受迫振动每个振动的电子将向四周辐射电磁波形 成散射光由于电子受迫振动的频率波长等于入射 光的(v、所以散射光的频率波长应等于入射光 的(v、,即散射光的频率波长只能是v、o 3.光子理论的解释 康普顿散射作用是光子与散射物质中的自由电子 或束缚较弱的电子之间的完全弹性碰撞,在 碰撞过程中光子与电子组成的系统动量 2021/2/22 和能量都守恒 17
2021/2/22 17 2. 康普顿效应与经典理论的矛盾 当X射线(0、 0 )通过散射物时,将引起物质内部电子 的受迫振动,每个振动的电子将向四周辐射电磁波,形 成散射光.由于电子受迫振动的频率(波长)等于入射 光的( 0、 0 ),所以散射光的频率(波长)应等于入射光 的( 0、 0 ),即散射光的频率波长只能是 0、 0 3. 光子理论的解释 康普顿 散射作用是光子与散射物质中的自由电子 或束缚较弱的电子之间的完全弹性碰撞,在 碰撞过程中,光子与电子组成的系统,动量 和能量都守恒
(1)解释>。 当入射光子与最外层自由电子碰撞时,光子把 部分能量传给了电子,光子本身能量→>个 -—-康普顿散射光 (2)解释= 内层电子与核结合紧密而成为一体→光子与之碰 撞→反弹(不损失能量)>不变正常光。 轻的原子中的电子一般束缚得较弱,康普顿效应 较强,散射光中康普顿成分多、正常成分少。 重的原子中的电子一般束缚得较强,康普顿效应 较弱,散射光中康普顿成分少、正常成分多
2021/2/22 18 内层电子与核结合紧密而成为一体→光子与之碰 撞→反弹（不损失能量） →不变——正常光。 轻的原子中的电子一般束缚得较弱，康普顿效应 较强，散射光中康普顿成分多、正常成分少。 (1) 解释 0 当入射光子与最外层自由电子碰撞时,,光子把一 部分能量传给了电子,光子本身能量→→ -----康普顿散射光； (2) 解释 = 0 重的原子中的电子一般束缚得较强，康普顿效应 较弱，散射光中康普顿成分少、正常成分多
4.康普顿效应公式 h hyo=m c2/ P 入 ●●●● P = 能量守恒 hva tmocshytmc h h X方向动量守恒 =coS P+my cos 6 Y方向动量恒0=sinq- v sIn0 2021/2/22 19
2021/2/22 19 X Y v 能量守恒 X方向动量守恒 Y方向动量守恒 2 2 h 0 + m0 c = h + mc cos cos 0 mv h h = + 0 sin mv sin h = − 4. 康普顿效应公式 e m0 v = 0 e m h0 0 = h p h = h p p = 0 2 0 0 E = m c
考虑: C 2 ch △=λ- SIn 2 电子的康普顿波长 入= =0.024(A) 2021/2/22 20
2021/2/22 20 2 sin 2 2 0 0 = − = m c h m c h 0 0.024(A) = = c 电子的康普顿波长 c v m m 2 0 1 − = 考虑： 0 c o = = c