关于康普顿效应的2个问题
康普顿散射中光子与整个原子的碰撞为什么光子的能量几乎没有改变？ 首先，能量的变化就是频率的变化，就是波长的变化.对吧？通过计算你会发现，光子的康普顿波长的变化由下式给出，一般康普顿实验是光子和电子作用，如果换成整个原子，那么上式右边分母的质量就要还成整个原子的质量，比电子要大至少3个量级，所以很难观测到能量的变化.
康普顿效应发生概率与光子能量成什么比，与物质原子序数成什么比 与光子能量成正比，与原子序数成反比.定性解释（不需要计算）：康普顿散射的意义是验证光的粒子性，所以粒子性越强的光子（能量、频率越高的），发生康普顿效应越明显.康普顿散射实质就是光子与实物粒子的完全弹性碰撞，光子将一部分能量转移给实物粒子，从而散射光的波长发生改变.如果粒子很重，在碰撞过程中光子就会如同镜面反射，散射光的波长不会改变；而轻粒子在碰撞过程中被明显弹开，携带走能量，散射更加明显.所以粒子越轻现象越明显.这里其实是与原子质量成反比，大致与原子序数成反比.如果知道散射公式，更可以直接看出：那么就列一个两体弹性碰撞的方程，有动量守恒、能量守恒，最后能推出光波长变化-散射角公式：λ=h/mc*(1-cosθ)m是原子质量，θ是散射角散射角一定时，原子质量越大，光波长该变量越小，散射现象越不明显.如果入射光波长远大于△λ，那么波长的改变十分不明显，所以入射光波长越小，散射越明显.
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）
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。
康普顿散射————简单 康普顿散射—简单已知X射线光子的能量为0.60MeV，若在康普顿散射中散射光子的波长为入射光子的1.2倍，试求反冲电子的动能？
