康普顿效应

1923年,美国物理学家康普顿在研究X射线通过实物物质发生散射的实验时,发现了一个新的现象,即散射光中除了有原波长λ0的X光外,还产生了波长λ>λ0 的X光,其波长的增量随散射角的不同而变化。这种现象称为康普顿效应(Compton Effect)。

而物理界定性X射线为光子,说“光子与自由电子发生完全弹性碰撞,电子获得一部分能量”来解说这一效应,其实是不能说明光子与电子如何弹性碰撞的动态过程的,虽然人们可以想象如一个台球撞击另一个台球来理解这个“光子-电子撞击”描绘,但经典电子跃迁发光与吸光,却是不支持这一描绘的。

因为电子能轨跃迁理论的过程,其实包含了“本没有光子,电子一跃迁才产生光子”这么一个过程,而这里则是用“光子与电子是对等的,可相互如台球间作用”来描绘,带来了光子与电子结构的疑问,何以能相互作用的疑问,如何动态分离的疑问,等等,显然西方物理界对这些疑问都无能为力。因此这种描绘,只能归结于人们的想象力,与不求甚解的研究态度。

从上面光是纵波的定性分析可知,光子理论、电磁波理论,都是错误的理论。于这些理论基础上构建的推论扩展学说,都可归于谬论,包括这个X光现象的康普顿的解释。

以太论下,这个康普顿效应成因倒也简单:

当X光,即超高频以太纵波,射入物体之后,平衡位置上振动的以太随波动作用于电子以太旋涡,表现为X光击中电子以太旋涡,从而导致电子以太旋涡在入射X光的纵波传递方向上,产生强烈振动,这是一个受激发光的过程,部分入射X光的能量滞留在电子以太旋涡上。这个受激振动传递到物体的另一面,被检测到,就是一个比入射X光的波长要长的X光。

而相对于原子核,入射的X光强度不足以推动原子核振动,表现为绕射与影响忽略。

而随散射角α的增大,入射X光的线程上的电子数以1/COSα的倍数增加的,入射X光的能量就在这线程的电子以太旋涡上不断地被吸收,产生次生X光,再被吸收,再产生次次生X光,这样一个能量接力传递过程,直到射出实验物体空间之外,于是表现为散射角越大,吸收光-产生光的循环次数越多,导致射出的X光波长越长。

康普顿效应,看似很深奥,其实这效应与太阳光照射物体后,物体发出红外线,或荧光灯里的紫外线照射荧光剂后,荧光剂产生可见光的原理完全一致的,也是一个吸收光-产生光的循环过程,结果也一样:后者的波长也比前者要长。只是作用时空尺度不同导致产生的实验现象不同,及人们被缺陷的原子结构模型与错误的光子、电磁波理论误导,于是产生所谓的康普顿效应。