3．康普顿效应的光子理论解释

　　X射线为一些ε＝hν的光子，与自由电子发生完全弹性碰撞，电子获得一部分能量，散射的光子能量减少，频率减小，波长变长。

　　(1)光的散射是光在介质中与物质微粒的相互作用，使光的传播方向发生改变的现象。

　　(2)散射光中也有与入射光有相同波长的射线，这是由于光子与原子碰撞，原子质量很大，光子碰撞后，能量不变，故散射光频率不变。

　　科学研究证明，光子有能量也有动量，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子。假设光子与电子碰撞前的波长为λ，碰撞后的波长为λ′，则碰撞过程中(　　)

　　A．能量守恒，动量守恒，且λ＝λ′

　　B．能量不守恒，动量不守恒，且λ＝λ′

　　C．能量守恒，动量守恒，且λ<λ′

　　D．能量守恒，动量守恒，且λ>λ′

　　解析：能量守恒和动量守恒是自然界的普遍规律，适用于宏观世界也适用于微观世界。光子与电子碰撞时遵循这两个守恒定律。光子与电子碰撞前光子的能量ε＝hν＝h，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子，光子的能量ε′＝hν′＝h，由ε>ε′，可知λ<λ′，选项C正确。

　　答案：C

康普顿效应 　　[例1]　频率为ν的光子，具有的能量为hν，将这个光子打在处于静止状态的电子上，光子将偏离原来的运动方向，这种现象称为光的散射。散射后的光子(　　)

　　A．虽改变原来的运动方向，但频率保持不变

　　B．光子将从电子处获得能量，因而频率将增大

　　C．散射后的光子运动方向将与电子运动方向在一条直线上，但方向相反

　　D．由于电子受到碰撞，散射后的光子频率低于入射光的频率

[解析]　能量守恒和动量守恒是自然界的普遍规律，不仅适用于宏观世界也适用于微