康普顿效应中电子-光子碰撞过程的研究

康普顿散射公式中光子波长的连续变化与光量子假说在表面上存在着不一致.为此文章分析了康普顿效应中电子和光子的碰撞过程,指出康普顿散射光子波长的连续变化可以通过自由电子连续的“虚光子吸收”和“虚光子发射”过程来加以说明.     

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。     

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.     

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.     

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。     

π±介子上康普顿散射过程的重新计算

用微扰量子色动力学重新计算了π^±介子上的康普顿散射过程的截面和相位.此计算把实康普顿散射作为虚康普顿散射的一种极限情形进行了处理,重点是通过比较不同模型的分布振幅对物理可观察量的影响,说明分布振幅在端点区域的行为对康普顿散射过程截面和相位的影响,由此探索用微扰量子色动力学计算这个问题的自洽性问题.     

康普顿效应的发现及其意义

介绍了康普顿效应的发现经过、以及康普顿效应发现之后的初步反应和新进展，特别是康普顿这的曲折过程的康普顿效应的发现对量子力学发展的影响。     

X射线荧光CT成像中荧光产额、退激时间、散射、偏振等关键物理问题计算与分析

X 射线荧光 CT(X-ray fluorescence computed tomography,XFCT)是一种使用X射线荧光(X-ray fluorescence,XRF) 实现功能性成像的新技术,在生物医学成像中表现出较大潜力.但是,X射线穿过生物体的同时还会产生大量康普顿散射光子,对XRF信号的采集形成很强的背景噪声;因此,如何有效消除康普顿散射噪声对于提高XFCT成像质量至关重要.本文研究总结了 XFCT成像过程中涉及的物理过程,包括:荧光的产额、退激发时间、荧光发射角分布、荧光偏振态、康普顿散射角分布与散射光偏振态,并通过研究荧光与散射光物理性质的差异寻找去除康普顿散射噪声的方法.经过物理过程推导和分析计算,发现:1)高原子序数元素的K层荧光退激发时间极短,在现有探测器的时间分辨率条件下,无法分辨散射光与荧光;2) K层发射荧光的角分布各向同性,康普顿散射角分布在与入射光偏振方向附近取得最小值,而且入射光线偏振度越高,散射光的微分截面越小,偏振光源将有利于减少康普顿散射噪声;3) K层荧光线偏振度为零,而康普顿散射光子在一些散射方向上具有一定线偏振度,因此偏振态的差异可能用于降低康普顿散射噪声.     

对非线性康普顿散射几种改进物理模型的比较

非线性康普顿散射被认为是未来超短超强激光与物质相互作用中的主导性物理过程之一。目前大多数相关研究都基于一种主流的非线性康普顿散射物理模型,该模型假设辐射形成距离足够短、对初态和末态自旋求平均与求和、并忽略了参与散射的激光光子的能动量。近年来,一些研究为了在更广阔的参数空间内,更准确地描述非线性康普顿散射,也对这个主流物理模型提出了几种修正和改进。回顾了对非线性康普顿散射主流物理模型进行的几种改进和修正,介绍了它们的适用范围,分析了它们的基本性质并对其物理效应进行了简单讨论。     

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…