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A.H.康普顿Arthur Holly CoMpton (1892~1962)

  美国物理学家,1892年9月10日生于俄亥俄州的伍斯特。1916年在普林斯顿大学得博士学位,后在明尼苏达大学任教,1920年起任圣路易斯华盛顿大学物理系主任,1923年起任芝加哥大学物理系教授,1945年起任华盛顿大学校长,1953~1961年改任自然科学史教授,1962年在加利福尼亚大学(伯克利)预定作系统讲演,但讲了两次后,于3月15日逝世。

  1917~1919年,康普顿做了两个有意义的工作。一个是用实验确定了X射线强度与散射角度的关系,为解释观察到的现象,他提出电子半径为1.85×10-10cM的假设;另一个是根据磁性晶体的反射X 射线强度确定了磁化效应,并预料到铁磁性起源于电子的内禀磁矩,后为他的学生于1930年证实。

  康普顿的最大贡献是 1920年通过实验发现X射线被晶体散射后,散射波中除原波长的波外,还出现波长增大的波,这现象以后被称为康普顿效应。1919~1920年间,康普顿作为访问学者到英国,在卡文迪什实验室工作,得J.J.汤姆孙E.卢瑟福的指导,以及与聚集在他周围的年轻科学家的交往,他受益非浅。在这里,他进行了γ射线的散射试验,并试图用经典理论来解释实验结果,但得不出合理的结论。回国后他用单色X 射线和布喇格晶体光谱仪作实验,并从不同角度在靶周围测量X射线的波长变化,终于发现康普顿效应。1922年他采用光子(能量为hc),动量为hv/с)和自由电子(质量为me,能量和动量都忽略不计)的简单碰撞的理论,对这个效应提出了正确的解释。为此,他获得了1927年的诺贝尔物理学奖(与C.T.R.威耳孙分享)。中国物理学家吴有训在康普顿实验室中又做了大量实验,排除了一些人对这一结果的怀疑。以后电子的h/mec这个值被命名为康普顿波长。这个实验不仅证实光的波粒二象性,也直接证实了微观系统同样遵循能量守恒和动量守恒定律。

  1930年以后,康普顿的主要研究兴趣转入宇宙线领域,发现了逆康普顿效应。在康普顿效应中,光子把一部分能量转移给电子,散射光的波长变长;而在宇宙空间中,高能电子与低能光子碰撞,产生高能光子,波长反而变短,所以称做逆康普顿效应。这是宇宙X 射线的来源之一。这个效应在天体物理中有重要意义。

  康普顿的主要著作有:《X 射线和电子》(1926)和《X射线的理论和实验》(1935)。

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