康普顿效应证明了光子具有粒子性
拓展知识:
1923年,美国物理学家康普顿在研究x射线通过实物物质发生散射的实验时,发现了一个新的现象,即散射光中除了有原波长λ0的x光外,还产生了波长λ≧λ0的x光,其波长的增量随散射角的不同而变化。这种现象称为康普顿效应(Compton Effect)。
用经典电磁理论来解释康普顿效应时遇到了困难,康普顿借助于爱因斯坦的光子理论,从光子与电子碰撞的角度对此实验现象进行了圆满地解释。我国物理学家吴有训也曾对康普顿散射实验作出了杰出的贡献。
发现
1922~1923年康普顿研究了X射线被较轻物质(石墨、石蜡等)散射后光的成分,发现散射谱线中除了有波长与原波长相同的成分外,还有波长较长的成分。这种散射现象称为康普顿散射或康普顿效应。
康普顿将0.71埃的X光投射到石墨上,然后在不同的角度测量被石墨分子散射的X光强度。当φ=0时,只有等于入射频率的单一频率光。当φ≠0(如45°、90°、135°)时,发现存在两种频率的散射光。一种频率与入射光相同,另一种则频率比入射光低。后者随角度增加偏离增大。
发现者
康普顿(Arthur Holly Compton)教授是美国著名的物理学家、“康普顿效应”的发现者1892年9月10日康普顿出生于俄亥俄州的伍斯特,1962年3月15日于加利福尼亚州的伯克利逝世,终年70岁。
康普顿出身于高级知识分子家庭,其父曾任伍斯特学院哲学教授兼院长。康普顿的大哥卡尔KarL是普林斯顿大学物理系主任,后来成为麻省理工学院院长,他是康普顿最亲密的和最好的科学带路人。
康普顿中学毕业后,升入伍斯特学院。该院具有悠久的历史传统,这对康普顿一生的事业具有决定性的影响。在这里,他所受的基础教育,几乎完全决定了他一生中对生活、科学的态度。在学院以外,康普顿熟悉许多感兴趣的事物,诸如密执安的夏令营。