文水縣

[拼音]:Kangpudun

[英文]:Arthur Holly CoMpton (1892~1962)

美國物理學家,1892年9月10日生於俄亥俄州的伍斯特。1916年在普林斯頓大學得博士學位,後在明尼蘇達大學任教,1920年起任聖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,1945年起任華盛頓大學校長,1953~1961年改任自然科學史教授,1962年在加利福尼亞大學(伯克利)預定作系統講演,但講了兩次後,於3月15日逝世。

1917~1919年,康普頓做了兩個有意義的工作。一個是用實驗確定了X射線強度與散射角度的關係,為解釋觀察到的現象,他提出電子半徑為1.85×10-10cM的假設;另一個是根據磁性晶體的反射X 射線強度確定了磁化效應,並預料到鐵磁性起源於電子的內稟磁矩,後為他的學生於1930年證實。

康普頓的最大貢獻是 1920年通過實驗發現X射線被晶體散射後,散射波中除原波長的波外,還出現波長增大的波,這現象以後被稱為康普頓效應。1919~1920年間,康普頓作為訪問學者到英國,在卡文迪什實驗室工作,得J.J.湯姆孫和E.盧瑟福的指導,以及與聚集在他周圍的年輕科學家的交往,他受益非淺。在這裡,他進行了γ射線的散射試驗,並試圖用經典理論來解釋實驗結果,但得不出合理的結論。回國後他用單色X 射線和布喇格晶體光譜儀作實驗,並從不同角度在靶周圍測量X射線的波長變化,終於發現康普頓效應。1922年他採用光子(能量為hc),動量為hv/с)和自由電子(質量為me,能量和動量都忽略不計)的簡單碰撞的理論,對這個效應提出了正確的解釋。為此,他獲得了1927年的諾貝爾物理學獎(與C.T.R.威耳孫分享)。中國物理學家吳有訓在康普頓實驗室中又做了大量實驗,排除了一些人對這一結果的懷疑。以後電子的h/mec這個值被命名為康普頓波長。這個實驗不僅證實光的波粒二象性,也直接證實了微觀系統同樣遵循能量守恆和動量守恆定律。

1930年以後,康普頓的主要研究興趣轉入宇宙線領域,發現了逆康普頓效應。在康普頓效應中,光子把一部分能量轉移給電子,散射光的波長變長;而在宇宙空間中,高能電子與低能光子碰撞,產生高能光子,波長反而變短,所以稱做逆康普頓效應。這是宇宙X 射線的來源之一。這個效應在天體物理中有重要意義。

康普頓的主要著作有:《X 射線和電子》(1926)和《X射線的理論和實驗》(1935)。