康普頓效應英文解釋翻譯、康普頓效應的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 Compton effect

分詞翻譯：

康的英語翻譯：

health

普的英語翻譯：

general; universal

頓的英語翻譯：

pause; suddenly; arrange

效應的英語翻譯：

effect
【醫】 effect

專業解析

康普頓效應（Compton Effect）是量子物理學中光與物質相互作用的核心現象，指高能光子（如X射線或γ射線）與自由或弱束縛電子碰撞後，其波長發生可觀測增長的過程。該效應由美國物理學家阿瑟·康普頓于1923年通過實驗首次證實，其數學表達式為： $$ Deltalambda = frac{h}{m_ec}(1-costheta) $$ 其中$Deltalambda$表示波長變化量，$h$為普朗克常數（6.626×10⁻³⁴ J·s），$m_e$是電子靜止質量（9.109×10⁻³¹ kg），$c$為光速（3×10⁸ m/s），$theta$為光子散射角。

該現象打破了經典電磁理論預測的湯姆遜散射模型，直接驗證了光子具有粒子性動量。美國國家标準與技術研究院（NIST）的數據庫顯示，康普頓波長（$h/m_ec$=2.426×10⁻¹² m）已成為現代粒子物理的基本常數。

在應用層面，康普頓效應為醫學CT掃描技術提供了理論基礎，其散射截面計算公式被廣泛應用于輻射防護設計。歐洲核子研究中心（CERN）的高能物理實驗中，康普頓偏光儀被用于精确測定γ射線偏振狀态。

網絡擴展解釋

康普頓效應是光子與物質中自由電子發生彈性碰撞時，導緻散射光子波長變長的現象。以下是其核心要點：

一、定義與現象

當X射線或γ射線光子穿過物質時，部分光子會與電子發生碰撞。散射後，除原波長λ₀外，還會出現波長更長（λ > λ₀）的射線，波長增量Δλ隨散射角θ增大而增加。公式為： $$ Δλ = frac{2h}{m_ec} sinleft(frac{θ}{2}right) $$ 其中，$h$為普朗克常數，$m_e$為電子質量，$c$為光速。

二、實驗發現

發現者：美國物理學家阿瑟·康普頓于1923年通過石墨散射X射線實驗首次觀察到該現象，其研究生吳有訓進一步驗證。康普頓因此獲得1927年諾貝爾物理學獎。
實驗現象：散射光中出現兩種波長峰值，一種與入射光相同（由原子整體反沖導緻），另一種波長更長（由光子與自由電子碰撞引起）。

三、物理解釋

光子與電子的彈性碰撞：光子将部分能量轉移給電子，導緻自身能量降低、波長增大。該過程遵循能量守恒和動量守恒。
經典理論的局限：經典電磁理論無法解釋波長偏移，必須引入光的粒子性。愛因斯坦光子假說認為，光子能量$E=hν$，動量$p=h/λ$。

四、物理意義

證實光的波粒二象性：康普頓效應是光子具有動量的直接證據，表明光既具有波動性（如幹涉、衍射），也具有粒子性。
量子力學的重要實驗基礎：推動了量子力學發展，驗證了狹義相對論中能量-動量關系。

五、與其他效應的對比

光電效應：光子能量較低時，主要被束縛電子吸收，導緻電子電離（波長不變）。
逆康普頓效應：高能電子與低能光子碰撞時，光子獲得能量，波長變短。

總結來看，康普頓效應揭示了光與物質相互作用的量子本質，是連接經典物理與量子理論的關鍵實驗之一。