
【医】 recoil electron
bounce back; kick; recoil
【化】 back purge; recoil
【医】 back stroke
electron
【化】 electron
【医】 e.; electron
反冲电子(recoil electron)是核物理与粒子物理学中的重要概念,指在光子与带电粒子(尤其是电子)发生非弹性碰撞时,因能量转移而获得动能的电子。该现象最早由阿瑟·康普顿在1923年通过康普顿散射实验证实,因此这类电子也被称为“康普顿电子”。
从微观机制分析,当高能光子(如X射线或γ射线)与静止的自由电子相互作用时,光子将部分能量传递给电子。根据能量-动量守恒定律,转移的能量ΔE可通过康普顿公式计算: $$ Delta E = frac{h u}{1 + frac{m_ec}{h u(1-costheta)}} $$ 其中$h$为普朗克常数,$ u$为入射光频率,$m_e$为电子静止质量,$theta$为散射光子与入射方向的夹角。
反冲电子的特性具有实际应用价值:
该术语对应的英文表述为"recoil electron",在《英汉核科学技术词典》(原子能出版社)中定义为"an electron that has been set into motion by a collision with a high-energy photon"。国际纯粹与应用物理学联合会(IUPAP)建议在学术文献中统一使用该标准译名。
反冲电子是X射线或高能光子与物质相互作用时产生的一种电子,其核心机制可通过以下要点解析:
定义与产生机制
当高能光子(如X射线)与自由电子或原子中束缚较弱的电子发生非弹性碰撞时,光子将部分能量传递给电子,使其脱离原子束缚并获得动能。这种获得足够能量并被散射出来的电子称为反冲电子。该过程属于康普顿散射的典型现象。
能量变化特征
与其他电子的区别
实验意义
反冲电子的能量分布可用于分析材料内部电子状态,在粒子物理实验中,异常反冲电子信号曾被推测与暗物质粒子(如轴子)的相互作用有关。
误区提醒:反冲电子的产生不涉及光子能量增加(如选项B错误),而是光子能量减少导致波长变长。正确选项为A(外层/自由电子吸收能量,X射线波长增加)。
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