
【醫】 recoil electron
bounce back; kick; recoil
【化】 back purge; recoil
【醫】 back stroke
electron
【化】 electron
【醫】 e.; electron
反沖電子(recoil electron)是核物理與粒子物理學中的重要概念,指在光子與帶電粒子(尤其是電子)發生非彈性碰撞時,因能量轉移而獲得動能的電子。該現象最早由阿瑟·康普頓在1923年通過康普頓散射實驗證實,因此這類電子也被稱為“康普頓電子”。
從微觀機制分析,當高能光子(如X射線或γ射線)與靜止的自由電子相互作用時,光子将部分能量傳遞給電子。根據能量-動量守恒定律,轉移的能量ΔE可通過康普頓公式計算: $$ Delta E = frac{h u}{1 + frac{m_ec}{h u(1-costheta)}} $$ 其中$h$為普朗克常數,$ u$為入射光頻率,$m_e$為電子靜止質量,$theta$為散射光子與入射方向的夾角。
反沖電子的特性具有實際應用價值:
該術語對應的英文表述為"recoil electron",在《英漢核科學技術詞典》(原子能出版社)中定義為"an electron that has been set into motion by a collision with a high-energy photon"。國際純粹與應用物理學聯合會(IUPAP)建議在學術文獻中統一使用該标準譯名。
反沖電子是X射線或高能光子與物質相互作用時産生的一種電子,其核心機制可通過以下要點解析:
定義與産生機制
當高能光子(如X射線)與自由電子或原子中束縛較弱的電子發生非彈性碰撞時,光子将部分能量傳遞給電子,使其脫離原子束縛并獲得動能。這種獲得足夠能量并被散射出來的電子稱為反沖電子。該過程屬于康普頓散射的典型現象。
能量變化特征
與其他電子的區别
實驗意義
反沖電子的能量分布可用于分析材料内部電子狀态,在粒子物理實驗中,異常反沖電子信號曾被推測與暗物質粒子(如軸子)的相互作用有關。
誤區提醒:反沖電子的産生不涉及光子能量增加(如選項B錯誤),而是光子能量減少導緻波長變長。正确選項為A(外層/自由電子吸收能量,X射線波長增加)。
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