康普顿散射
康普顿散射
Compton scattering
物质对X射线的散射。又称康普顿效应。康普顿效应[1]可归结为：①设入射X射线的波长为λ0，在散射光中除原波长的谱线外还出现波长λ＞λ0的谱线。②波长差Δλ＝λ－λ0随散射角θ（散射光与入射光间的夹角）的增加而增加；散射光中波长为λ的谱线强度随θ的增加而增强。③对不图1同元素的散射物质，同一散射角时的波长差Δλ均相同；波长为λ的谱线强度随散射元素的原子序数的增加而减弱。
康普顿效应不能用经典的波动理论来解释。1923年A.H.康普顿利用光子概念图2把上述散射效应看成是X光光子与散射物质中静止自由电子作弹性碰撞的结果，从而对康普顿散射作出了正确的解释。光子作为微粒，既有能量又有动量；散射物质中的价电子被束缚较弱可近似看作是自由电子，其能量远比X光子的能量要小，故可看作是静止的；X光子与自由电子作弹性碰撞时遵守动量守恒和能量守恒定律。根据以上考虑可导出波长差Δλ与散射角θ间的关系为
Δλ＝(h/MoC)·（1－cosθ）＝λc（1－cosθ），式中h为普朗克常数；m0为电子的静质量；c为真空中的光速；λc＝2.42631×10-2埃是一普适常数，称为康普顿波长。康普顿效应为光的量子性提供了有力证据。
康普顿散射图