阿瑟霍利 康普頓

阿瑟·霍利·康普頓美國物理學家01研究管理系統(tǒng)效應目錄0302基本信息阿瑟·霍利·康普頓（ArthurHollyCompton，1892年9月10日—1962年3月15日），美國著名的物理學家、“康普頓效應”的發(fā)現(xiàn)者，1927年諾貝爾物理學獎得主?？灯疹D曾參與曼哈頓計劃，任芝加哥大學冶金實驗室主任，1942年12月與恩利克·費米等人協(xié)作建立起了人類第一臺核反應堆“芝加哥一號堆（ChicagoPile-1）”。康普頓1892年9月10日出生于美國俄亥俄州的伍斯特，1913年從伍斯特學院以最優(yōu)異的成績畢業(yè)并成為普林斯頓大學的研究生，1914年獲碩士學位、1916年獲博士學位，后在明尼蘇達大學任教。1920年起任圣路易斯華盛頓大學物理系主任，1923年起任芝加哥大學物理系教授、冶金實驗室主任，1945年返回圣路易斯華盛頓大學任第九任校長，1953年起改任自然科學史教授、1961年辭職?？灯疹D晚年任加州大學伯克利分校物理教授，1962年3月15日突發(fā)腦溢血，于加利福尼亞州的伯克利逝世，終年70歲。研究研究在明尼蘇達大學任教的兩年多時間里，康普頓完成了兩項很有意義的工作，一項是提出電子半徑為厘米的假設，用以解釋他用實驗所確定的x射線強度與散射角的關系；另一項是確定了磁性晶體的磁化效應，并科學地預言了鐵磁性起源于電子的內(nèi)稟磁矩，后為他的學生于1930年證實康普頓最重大的貢獻是康普頓效應及解釋．1919～1920年間，康普頓去英國在湯姆遜和盧瑟福的指導下以訪問學者的身份在卡文迪什實驗室工作，他進行了γ射線的散射實驗，發(fā)現(xiàn)用經(jīng)典理論無法解釋實驗結(jié)果．回國后他用單色x射線和布喇格晶體光譜儀作實驗，通過從不同角度在靶周圍測量散射互射線波長，發(fā)現(xiàn)散射波中含有波長增大的波，該現(xiàn)象就是著名的康普頓效應．康普頓指出：散射應遵從能量守恒和動量守恒定律，出射X射線波長變長證明了X射線光子帶有量子化動量．1922年，他采用單個光子和自由電子的簡單碰撞理論，對這個效應做出了滿意的理論解釋?？灯疹D效應是近代物理學的一大發(fā)現(xiàn)，它進一步證實了愛因斯坦的光子理論，揭示出光的二象性，從而導致了近代量子物理學的誕生和發(fā)展；另一方面康普頓效應也闡明了電磁輻射與物質(zhì)相互作用的基本規(guī)律．因此，無論從理論或?qū)嶒炆希季哂袠O其深遠的意義．康普頓因此獲得1927年度諾貝爾物理學獎?？灯疹D的學生.中國物理學家吳有訓曾在康普頓實驗室里學習和實驗，也取得了成就，排除了學術界對康普頓理論的異議，為康普頓的工作做出了寶貴的、不可多得的貢獻。1930～1940年這10年中，康普頓致力于宇宙線的研究，發(fā)現(xiàn)了逆康普頓效應．該效應在天體物理中有重要意義?？灯疹D的主要著作有：《X射線和電子》和《X射線的理論和實驗》?？灯疹D曾任美國物理學會主席（1934）、美國科學工作者協(xié)會主席（1939～1940）、美國科學發(fā)展協(xié)會主席（1942）。19......效應簡介發(fā)現(xiàn)實驗結(jié)果經(jīng)典解釋光子理論解釋注意010302040506效應簡介1923年康普頓在研究x射線通過實物物質(zhì)發(fā)生散射的實驗時，發(fā)現(xiàn)了一個新的現(xiàn)象，即散射光中除了有原波長l0的x光外，還產(chǎn)生了波長l>l0的x光，其波長的增量隨散射角的不同而變化。這種現(xiàn)象稱為康普頓效應(comptoneffect)。用經(jīng)典電磁理論來解釋康普頓效應遇到了困難。康普頓借助于愛因斯坦的光子理論，從光子與電子碰撞的角度對此實驗現(xiàn)象進行了圓滿地解釋。對康普頓散射現(xiàn)象的研究經(jīng)歷了一、二十年才得出正確結(jié)果?？灯疹D效應第一次從實驗上證實了愛因斯坦提出的關于光子具有動量的假設。這在物理學發(fā)展史上占有重要的位置。光子在介質(zhì)中和物質(zhì)微粒相互作用時，可能使得光向任何方向傳播，這種現(xiàn)象叫光的散射．1922年，美國物理學家康普頓在研究石墨中的電子對X射線的散射時發(fā)現(xiàn)，有些散射波的波長比入射波的波長略大，他認為這是光子和電子碰撞時，光子的一些能量轉(zhuǎn)移給了電子，康普頓假設光子和電子、質(zhì)子這樣的實物粒子一樣，不僅具有能量，也具有動量，碰撞過程中能量守恒，動量也守恒．按照這個思想列出方程后求出了散射前后的波長差，結(jié)果跟實驗數(shù)據(jù)完全符合，這樣就證實了他的假設。這種現(xiàn)象叫康普頓效應。發(fā)現(xiàn)1922～1923年康普頓研究了X射線被較輕物質(zhì)(石墨、石蠟等)散射后光的成分，發(fā)現(xiàn)散射譜線中除了有波長與原波長相同的成分外，還有波長較長的成分。這種散射現(xiàn)象稱為康普頓散射或康普頓效應?？灯疹D將0.71埃的X光投射到石墨上，然后在不同的角度測量被石墨分子散射的X光強度。當θ=0時，只有等于入射頻率的單一頻率光。當θ≠0（如45°、90°、135°）時，發(fā)現(xiàn)存在兩種頻率的散射光。一種頻率與入射光相同，另一種則頻率比入射光低。后者隨角度增加偏離增大。在1923年5月的《物理評論》上，A.H.康普頓以《X射線受輕元素散射的量子理論》為題，發(fā)表了他所發(fā)現(xiàn)的效應，并用光量子假說作出解釋。他寫道（A.H.Compton，Phys.Rev.，21（1923）p.）：“從量子論的觀點看，可以假設：任一特殊的X射線量子不是被輻射器中所有電子散射，而是把它的全部能量耗于某個特殊的電子，這電子轉(zhuǎn)過來又將射線向某一特殊的方向散射，這個方向與入射束成某個角度。輻射量子路徑的彎折引起動量發(fā)生變化。結(jié)果，散射電子以一等于X射線動量變化的動量反沖。散射射線的能量等于入射射線的能量減去散射電子反沖的動能。由于散射射線應是一完整的量子，其頻率也將和能量同比例地減小。因此，根據(jù)量子理論，我們可以期待散射射線的波長比入射射線大”，而“散射輻射的強度在原始X射線的前進方向要比反方向大，正如實驗測得的那樣?！苯忉屔渚€方向和強度的分布，根據(jù)能量守恒和動量守恒，考慮到相對論效應，得......實驗結(jié)果(1)散射光中除了和原波長λ0相同的譜線外還有λ>λ0的譜線。(2)波長的改變量Δλ=λ-λ0隨散射角φ(散射方向和入射方向之間的夾角)的增大而增加.(3)對于不同元素的散射物質(zhì)，在同一散射角下，波長的改變量Δλ相同。波長為λ的散射光強度隨散射物原子序數(shù)的增加而減小?？灯疹D利用光子理論成功地解釋了這些實驗結(jié)果。X射線的散射是單個電子和單個光子發(fā)生彈性碰撞的結(jié)果。碰撞前后動量和能量守恒，化簡后得到Δλ=λ-λ0=(2h/m0c)sin^2(/θ2)稱為康普頓散射公式。λ=h/(m0c)稱為電子的康普頓波長。為什么散射光中還有與入射光波長相同的譜線?內(nèi)層電子不能當成自由電子。如果光子和這種電子碰撞，相當于和整個原子相碰，碰撞中光子傳給原子的能量很小，幾乎保持自己的能量不變。這樣散射光中就保留了原波長。的譜線．由于內(nèi)層電子的數(shù)目隨散射物原子序數(shù)的增加而增加，所以波長為λ0的強度隨之增強，而......經(jīng)典解釋（電磁波的解釋）單色電磁波作用于比波長尺寸小的帶電粒子上時，引起受迫振動，向各方向輻射同頻率的電磁波。經(jīng)典理論解釋頻率不變的一般散射可以，但對康普頓效應不能作出合理解釋!光子理論解釋X射線為一些e=hν的光子，與自由電子發(fā)生完全彈性碰撞，電子獲得一部分能量，散射的光子能量減小，頻率減小，波長變長。這過程設動量守恒與能量守恒仍成立，則由電子：P=m0V；E=m0V2/2（設電子開始靜止，勢能忽略）光子：P=h/λ其中（h/m0C）=2.34×10-12m稱為康普頓波長。注意1.散射波長改變量lD的數(shù)量級為10-12m，對于可見光波長l~10-7m，lD<2.散射光中有與入射光相同的波長的射線，是由于光子與原子碰撞，原子質(zhì)量很大，光子碰撞后，能量不變，散射光頻率不變?？灯疹D效應的發(fā)現(xiàn)，以及理論分析和實驗結(jié)果的一致，不僅有力地證實了光子假說的正確性，并且證實了微觀粒子的相互作用過程中，也嚴格遵守能量守恒和動量守恒定律。管理系統(tǒng)管理系統(tǒng)康普頓6J績效管理系統(tǒng)，是康普頓10多年績效管理咨詢與實踐的結(jié)晶，2008年6月康普頓6J績效管理第200個項目成功交付，標志著康普頓在績效管理方面已經(jīng)奠定了堅實的基礎，及在績效管理方面的專業(yè)成就。由康普頓咨詢顧問專家組多年的辛苦實踐和不斷完善的6J績效管理系統(tǒng)，是康普頓咨詢品牌產(chǎn)品，康普頓被業(yè)界稱呼為績效管理專家?？灯疹D將易于既往的奉行以結(jié)果為導向的咨詢準則，通過不斷的實踐和完善為廣大客戶提供優(yōu)質(zhì)的管理咨詢服務?？灯疹D以其出色的專業(yè)能力、切實的解決路徑和務實的職業(yè)精神贏得了眾多客戶、國際管理咨詢協(xié)會、以及全球合作伙伴的高度評價，同時在中國咨詢市場上也得到同行的高度認可?？灯疹D(ArthurHollyCompton)教授是美國著名的物理學家、“康普頓效應”的發(fā)現(xiàn)者。1892年9月10日康普頓出生干俄亥俄州的伍斯特，1962年3月15日于加利福尼亞州的伯克利逝世，終年70歲?？灯疹D出身于高級知識分子家庭，其父曾任伍斯特學院哲學救授兼院長?？灯疹D的大哥卡爾(KarL)是普林斯