26.3康普顿效应以及光的波粒二象性

美国物理学家康普顿在研究石墨与X射线的散射实验时观察到，除了与入射波长相同的成分外，还观察到了比原先入射波长还长的成分，这个现象被称为康普顿效应。

按照经典的物理学理论，X散射的散射波的波长不应该发生变化，而应该和入射波的波长保持一致才对，但是这和康普顿观察到的实验现象是相矛盾的。我们已经无法用经典物理学的理论来解释康普顿效应了。

康伯顿效应的解释就用到了光子的模型。其基本思想是：

光子不能具有能量也具有动量，其动量p的计算公式为：

p=h/λ为光波的波长。

在康普顿效应中，当光子与晶体中的电子发生碰撞时，会把一部分的动量转移给电子，那么，光子的动量就会变小，根据上述的公式，对应的碰撞后的光子的波长就会变大。也就是，这些光子在发生散射后的波长变长了。这就很好地解释了康普顿效应。如下图所示：