康普顿效应教学中几个问题的探析

分析了学生在康普顿效应学习中容易产生误解或者忽视的几个重要问题,以加强学生对康普顿效应的准确理解.     

吴有训与康普顿效应

 康普顿效应发现于1923年,是美国物理学家康普顿(A.H.Compton)经过长期研究所获得的成果.这个效应不能用经典理论解释.只能把光看成是具有能量和动量的光子,光子与自由电子作完全弹性碰撞,才能比较完满地作出解释.所以康普顿的发现具有伟大的历史意义,它肯定了光的粒子性,而波粒二象性正是量子力学的基础.但是由于经典物理观念很深蒂固,康普顿效应一经提出,就遭到人们的怀疑和非难.有人认为实验证据不够充分,有人提出新的实验结果,作出新的解释,向康普顿的结论挑战.为了取得更全面的实验证据,康普顿所在的芝加哥大学赖尔森物理实验室开展了深入的研究,其中来自中国的研究生吴有训工作最有成效.他以高超的实验技术、严密细致的工作,为康普顿效应的确证作出了杰出贡献.     

康普顿效应散射装置简介

本文从X射线研究的发展史出发,简述了康普顿效应原理．分别以分光技术和多道能谱技术,分析了X射线、γ射线散射装置的结构及实现原理．文章最后总结了康普顿效应的物理意义,同时指出了反康普顿效应在能谱仪研制中的重要性．     

康普顿效应的进一步讨论

详细阐述了康普顿散射的实验现象和物理解释,从康普顿效应与光电效应的微观区别、光的粒子性等角度,分析了康普顿效应中容易产生的误解和疑惑,揭示了康普顿散射中光子与电子相互作用过程的波粒二象性物理本质.最后简单介绍了康普顿效应的逆效应.     

康普顿效应的发现和启迪──纪念康普顿效应发现70周年

1993年 4月是美国著名物理学家 A.H.康普顿发现康普顿效应70周年.康普顿效应是光量子理论的两个重要实验证据之一,它为光和辐射的粒子性提供了确凿证据,进一步证实了光的波粒二象性,从而为20世纪初的物理学革命奠定了坚实的实验基础.康普顿效应和正确的光量子理论解释是经过许许多多科学家多年不断探索,艰苦奋斗,经历无数次失败才取得成功的.它既体现了科学家精湛的实验技巧,一丝不苟的执着科学态度,更包含了科学前辈们的创造性思维和丰富的联想,蕴含着极丰富的方法论上的教益和启迪.今天,我们重温这段历史,缅怀物理学家康普顿,挖掘其中有…     

康普顿效应及其弹性碰撞恢复系数的推证

该文通过对宏观低速的二维弹性碰撞的分析, 发现其恢复系数为1; 再用恢复系数对康普顿效应进行 了研究, 证明了( 微观高速粒子弹性碰撞的典型事例)其恢复系数也为1     

单色光光谱频移的可操作性研究

调节塞曼效应中的磁场可以对分裂谱进行连续频移,调节康普顿效应的散射角可以实现新光谱的离散频移。作者应用塞曼效应及康普顿效应原理对单色光线状光谱的可操作性频移进行了研究,并针对这一频移的实现进行了应用方面的探讨。     

探测隐形飞机雷达的一种光学工作原理设想

在康普顿效应及光学费马原理的基础上, 提出了探测隐形飞机所用雷达的物理工作原理. 当电磁波入 射到隐形飞机上, 会有电子飞出飞机表面, 它们具有入射光的特点, 其加速运动产生的辐射有一部分会向雷达方向 传播, 当雷达接收到这种辐射特点的电磁波时, 便可发现隐形飞机     

运动粒子对光的散射

康普顿效应中通常是通过光子和静止电子碰撞后能量和动量的损失来解释波长的移动，然而这个理论不能解释谱线的变宽和不对称性等现象．本文通过运动粒子和光子相碰来导出更精确的波长移动公式，对原来康普顿效应中波长移动公式进行改进，这一改进了的公式不但保持了原公式的一切特征，而且能进一步解释原公式所不能解释的现象．     

注意康普顿效应教学中的物理方法

模型法、比较法、近似法讨论康普顿效应的教学。会呈清晰的物理图象，激发积极思维，提高学生的素质能力。     

从电子上看康普顿效应

在康普顿效应中，散射光子与入射光子的频率不同，但在电子静止的参考系，可以证明光子的频率在碰撞前后相同。     

能否用可见光观察康普顿效应

本文估计了可见光康普顿散射谱线的宽度，得出了不宜可见光观察康普顿效应的理由是可见光的康普顿散射谱线太宽、太弱的结论。     

光电效应和康普顿效应中光子和电子之作用

 我们知道,当波长较短的光与物质相互作用时,则表现为粒子性.光电效应和康普顿效应(亦称康普顿散射)是光的粒子性的最好证明.在这两种效应中都包含了光子和电子的作用,那么在这两种效应中,光子和电子作用有什么不同?在什么情况下,产生光电效应?在什么情况下,产生康普顿效应?这些问题常使学生感到困惑.为回答上述问题,本文试对这两种效应中光子与电子作用的异同之处作一定性讨论.     

在近代物理教学中素质教育的探索

本主要介绍在近代物理教学中，对康普顿效应及光电效应的再解释，把“量子场论”的观点引进大学基础物理，为学生打开一个对物理学前沿理论了解的窗口。     

几位中国物理学家的故事

 我们在这里要向读者们介绍几位老一辈中国物理学家的故事,他们都具有强烈的爱国主义精神,他们与灾难深重的中华民族同命运,共患难,以科学救国为宗旨,发奋图强,为振兴中华作出了卓越的贡献。 吴有训亲自吹玻璃 吴有训是我国著名的科学家和教育家,他以毕生精力致力于物理学研究和科学人才的培养,对我国科学教育事业作出过重要贡献。他的主要科学成就是全面验证了康普顿效应,进一步推进了康普顿效应的理论分析,促使科学界更深刻地认识到康普顿效应的普遍意义。 吴有训是江西人,1897年4月26日生于江西省高安县东南8公里处的石溪吴村的一个商人家里。自幼上私塾,1912年进高安县的瑞州中学,后随学校并入江西南昌第二中学。1916年以优异的成绩毕业于南昌二中,同年考入南京高等师范学校理化部,在那里受教于刚从美国哈佛大学归国的胡刚复。胡刚复曾从事X射线研究,熟悉国际上物理学发展动态。吴有训在胡刚复的指导下,对X射线有了基本了解,为后来的发展打下了良好基础。     

威耳逊对云室的实验研究

介绍了C.T.R.威耳逊的主要贡献和发明云室的过程.他由研究水滴的凝结规律入手,不断改进实验装置,拍摄了带电粒子的径迹照片,从而证明了康普顿效应;还分析了威耳逊取得成功的几个重要因素.     

吴有训的历史贡献

吴有训的历史贡献郭奕玲沈慧君（清华大学现代应用物理系，北京１０００８４）吴有训是我国著名的科学家和教育家．他以毕生精力致力于物理学研究、科学人才的培养和科学管理工作，对我国科学和教育事业作出了重要贡献．他在科学上最主要的成就是全面验证了康普顿效应．...     

光电效应和康普顿效应──光子碰撞的两种不同结果

频率为v的电磁波与物质的作用,可以看成是能量为hv的光子与原子碰撞的过程.光子碰撞时,有些引起光电效应,光子的能量hv被原子吸收,转移给某个电子,该电子便脱离原子,形成一个自由电子和一个正离子,而有些则发生康普顿效应,光子被原子内较松散的外层电子所散射,它的飞行方向偏转.为什么同是光子碰撞过程,却会引起截然不同的两种效应呢? 实际上,光子碰撞引起的效应,并不限于这两种.除了光电效应和康普顿散射外,还可能会发生其他一些更复杂的现象.例如,光子可能被原子核散射(核致康普顿效应);它可能被原子核吸收,使核分裂(核的光电效应);光子可…     

γ-p碰撞中质子内胶子分布对QED康普顿效应所产生的影响

本文运用量子色动力学微扰理论讨论了γ-p碰撞中质子内胶子分布对康普顿效应的影响。计算结果表明质子中胶子分布函数按幂次变化对康普顿的QED计算影响不大,可以采用方便的胶子分布函效形式来进行估算。     

对光电效应和康普顿效应几个问题的讨论

本文回顾了古典光电效应和康普顿效应实验,解释了为什么在这些实验中分别只观察到一种效应,以及这两种效应各自发生的条件。另外讨论了在两种效应中的能量和动量守恒情况,最后用多普勒效应证明了光子在康普顿散射过程中的完整性。