在康普顿散射中,若入射光子的能量等于电子的静止能,试求散射光子的最小能量及电子的最大动量 在康普顿散射中,可以想象成:一个光子从远处打落静电子上,造成光子发生散射并且电子从光子处获得动能。所以 P光子=P电子+P散射光子 这个好理解。根据动量守恒,在初始光子打落电子之前后动量是守恒的,即:而为什么角度等于180度时电子动量最大,我们可以从推导过程中看看角度是如何引入的:在光子打落电子之前:在光子打落电子(发生散射)之后:(注:这里的θ是散射光子与水平方向的夹角,φ为获得动量后的电子与水平方向的夹角;2式中的减号是因为在Y方向上散射光子与电子的移动方向相反。由于能量守恒,系统前后总能量相等,省略掉一大堆代数过程后得出:此时,若θ=180°,cosθ=0,因此散射光子波长有最大值,又因P'=h/λ’,当散射波长有最大值时,散射光子动量P'有最小值。若散射光子动量是最小值,根据动量守恒,电子从初始光子中获得的动量是最大值,因此θ=180°时,电子获得的动量有最大值。
在康普顿散射中,若入射光子能量等于电子的静止能,试求散射光子的最小能量及电子的最大动量 λθ 设电子质量为m 入射光子能量等于电子的静止能->;mc^2=hc/λ->;λ=h/(mc)…(1)再由康普顿散射公式,λ‘-λ=[h/(mc)]*(1-cosθ)…(2)θ是散射角 又散射 E光子=hc/λ‘…(3)由(1)(2)(3)->;E光子=mc^2/(2-cosθ)…(4)所以当 θ=π 时,E光子|min=mc^2/3…(5)又总能量 为光子和电子能量之和:mc^2+hc/λ=2mc^2…(6)由能量守恒 所以 E电子|max=2mc^2-mc^2/3=5/3*mc^2…(7)
利用康普顿散射表达式求波长和电子获得能量的问题? 由散射公式 λ=λ0+Δλ=λ0+λc(1-cosθ)(λ0原波长,λc康普顿波长 2.43×10^(-12)m)λ=0.1024nm反冲电子能量为光子损失的能量Ek=hc(1/λ0-1/λ)=4.66×10^(-17)J