波长为0.050nm的X射线在康普顿散射中能传给一个电子的最大能量是多少?如果换成波长为500nm的可见光 结果又

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波长为0.050nm的X射线在康普顿散射中能传给一个电子的最大能量是多少?如果换成波长为500nm的可见光,结果又如何?

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答案解析

难度★★☆ 搜索
  • 散射电子动能
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       从康普顿方程可看出,当θ=180°时,波长改变最大,(△λ)max=2λe,光子能量损失最大,也就是传给电子的能量最大.电子康普顿波长为λe=0.002426nm(见上题),于是有
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       若波长为λ0=500nm的可见光,则有
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       可以看出,若用可见光,则效应太弱,实验观测不到.实验家在设计实验时,必须作出数值的估算,才能判断想要测量的效应在测量仪器的精度范围内能否观测到.在这个例子中,如果换成波长为λ0=500nm的可见光,光子能量只有
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       这个数值只是电子在材料中束缚能的量级,电子不再能当作静止的自由电子,产生的也不是康普顿效应,整个理论分析都需要重做.与此有关的物理基础,可以参阅后面关于原子结构和固体的部分.