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相干散射光子能量 X射线的产生和性质

2020-09-25知识10

γ射线的散射作用 γ射线通过物质时除产生光电效之外,还有一部分光子与物质原子相互作用,产生两种方式的散射。一种是散射后能量不变,仅改变运动方向的称弹性散射(又称相干散射);另一种是能量和运动方向都发生变化的散射,称康普顿散射(又称非相干散射)。γ(或X)射线是波长很短的电磁波,与物质原子相互作用迫使原子中电子和原子核随入射γ射射线电磁波周期变化的电磁场而发生振动。原子核质量大,其振动可以忽略不计;主要是壳层电子随着频率一致的振动,这些振动的电子就成了新的电磁波源,发射波长和相位与入射γ射线完全一样。宏观地看,就像入射γ射线产生了弹性散射,只改变运动方向,而能量不变,所以称弹性散射。又因为这样低能量的γ射线在晶体点阵中多个原子上产生散射射线的相干涉现象,所以又叫相干散射。因为是瑞利首先观察发现的,所以这种现象又叫瑞利散射。主要发生在低能(hν)区段。随着入射γ射线能量的增大,γ射线的粒子特性逐渐显著,光子与壳层电子作用,产生相干散射的几率逐渐减小。康普顿散射效应逐渐增大,以至成为主要特征。即入射γ射线与原子的壳层电子相碰撞,将一部分能量传给电子,使获得能量的电子沿γ射线入射方向成φ角射出原子之外。损失部分。

相干散射光子能量 X射线的产生和性质

伽马射线是什么,能量强吗? 1923年美国物理学家康普顿(A.H.Compton)发现X光与电子散射时波长会发生移动,称为康普顿效应。γ光子与原子外层电子(可视为自由电子)发生弹性碰撞,γ光子只将部分能量传递。

相干散射光子能量 X射线的产生和性质

如何理解康普顿散射、布拉格散射、汤姆逊散射?

相干散射光子能量 X射线的产生和性质

x 射线看不见肌肉组织,说明了什么? x 射线没有张眼睛,呵呵 x 射线可以轻易的穿过肌肉组织吧.当发生相干散射或其他一些弹性过程时,光子能量既不被吸收,也不转移给带电粒子,他的能量全部给了散射光子。。

产生光子的频率,即它们的能量,则由什么决定 光由光子组成光子原始称呼是光量子(light quantum),电磁辐射的量子,传递电磁相互作用的规范粒子,记为γ.其静止量为零,不带电荷,其能量为普朗克常量和电磁辐射频率的乘积,ε=hv,在真空中以光速c运行,其自旋为1,是玻色子.早在1900年,M.普朗克解释黑体辐射能量分布时作出量子假设,物质振子与辐射之间的能量交换是不连续的,一份一份的,每一份的能量为hv;1905年A.爱因斯坦进一步提出光波本身就不是连续的而具有粒子性,爱因斯坦称之为光量子;1923年A.H.康普顿成功地用光量子概念解释了X光被物质散射时波长变化的康普顿效应,从而光量子概念被广泛接受和应用,1926年正式命名为光子.量子电动力学确立后,确认光子是传递电磁相互作用的媒介粒子.带电粒子通过发射或吸收光子而相互作用,正反带电粒子对可湮没转化为光子,它们也可以在电磁场中产生.光子从激光的相干光束中出射光子是光线中携带能量的粒子.一个光子能量的多少与波长相关,波长越短,能量越高.当一个光子被分子吸收时,就有一个电子获得足够的能量从而从内轨道跃迁到外轨道,具有电子跃迁的分子就从基态变成了激发态.光子具有能量,也具有动量,更具有质量,按照质能方程,E=MC^2=HV,求出M=HV/C^2,光子由于无法静止,。

#电子#光子能量#原子#康普顿#x射线

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