物理与信息科学学院2009届毕业论文（设计）
光电效应与康普顿效应的比较
周嘉夫
（天水师范学院 物理与信息科学学院，甘肃 天水741001）
摘 要: 光电效应和康普顿效应是光的粒子性的两个重要证据，通过对两效应实验规律的
比较及产生条件的分析，论述两效应之间存在的本质差异，进一步说明光电效应和康普效应虽然都是光子与原子的作用过程，但产生条件和现象却是根本不同的。
关键词:光电效应 康普顿效应 光子 散射 电子 自由电子 差异 能量 作用 比较
The Comparison of Photoelectric Effect and Konpton Effect
Zhou Jiafu
( School of Physics and Information Science, Tianshui Normal university, 741001)
Abstract: Photoelectric effect and Compton effect is the particle nature of light are two important evidence.
Effect of the two experiments and production of comparative law analysis of the conditions discussed
between the two effects of differences in the photoelectric effect and further Compton Effect Although they
are both the role of photon and atom, but phenomena arising from the conditions and it is step-by-step with
the fundamental.
《康普顿效应》教学设计
课程信息
课程名称：大学物理 微课名称：康普顿效应
所属学科：物理学 知识单元：近代物理基础
知 识 点：康普顿效应 适用对象：本、专科高校理工科学生
适用专业：理工科所有专业 学 校：南京信息工程大学
教学设计：裴世鑫、崔芬萍 内容讲授：裴世鑫
教学设计
一、教学背景
（一）教学内容
康普顿效应是《大学物理》中近代物理部分的一个知识点，根据教材的不同，有些教材将康普顿效应编写在《量子物理基础》部分，如吴百诗老师主编的《大学物理》（科学出版社）；有些教材将其编写在《波与粒子》部分，如祝之光老师主编的《物理学》（高等教育出版社）和刘克哲老师主编的《物理学》（高等教育出版社）；有些教材将其编写在《早期量子论与量子力学基础》部分，如詹煜老师主编的《大学物理教程》（科学出版社）。
根据教材编写的不同，康普顿效应的编写体系也稍有差别，有些教材将《康普顿效应》独立编成一节，例如，在吴百诗老师主编的《大学物理》中，康普顿效应编写在第16章第3节，在刘克哲老师主编的《物理学》中，康普顿效应编写在第15章第3节，在詹煜老师主编的《大学物理教程》中，康普顿效应编写在第19章第3节；有些教材中，则是将康普顿效应作为一个知识点与其他内容编写在一节中，例如，在祝之光老师主编的《物理学》中，康普顿效应编写与黑体辐射、光电效应、玻尔氢原子理论一起，编写在第12章第1节，以《量子论的出现》为节的名称。
不管以何种形式出现，康普顿效应都是《大学物理》中一个相对独立的知识点，其中康普顿效应的实验装置、康普顿效应的实验现象、康普顿对实验结果的量子化解释和康普顿散射公式都是这个知识点中的组成部分。
本节课在各种教材对康普顿效应讲述内容的基础上，做了两点补充：
1、为了便于学生直观理解微观世界的碰撞，引入了一个理想桌面上小球的碰撞问题，碰撞满足完全弹性碰撞条件，碰撞过程满足动量守恒和能量（动能）守恒，让学生对动量守恒和能量守恒有一个复习的过程。
光电效应与康普顿效应比较 光电效应与康普顿效应的比较
周嘉夫
（天水师范学院 物理与信息科学学院，甘肃 天水741001）
摘 要: 光电效应和康普顿效应是光的粒子性的两个重要证据，通过对两效应实验规律的
比较及产生条件的分析，论述两效应之间存在的本质差异，进一步说明光电效应和康普效应虽然都是光子与原子的作用过程，但产生条件和现象却是根本不同的。
关键词:光电效应 康普顿效应 光子 散射 电子 自由电子 差异 能量 作用 比较
The Comparison of Photoelectric Effect and
Konpton Effect
Zhou Jiafu
( School of Physics and Information Science,
Tianshui Normal university, 741001)
Abstract: Photoelectric effect and Compton effect is
the particle nature of light are two important
evidence. Effect of the two experiments and
production of comparative law analysis of the
conditions discussed between the two effects of
differences in the photoelectric effect and further
Compton Effect Although they are both the role of 物理与信息科学学院2009届毕业论文（设计）
photon and atom, but phenomena arising from the
conditions and it is step-by-step with the
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“康普顿—吴有训效应”
作者：小时
来源：《科学家》2015年第01期
光学是一门拥有悠久历史的学科，在西方对于光学的研究可以追溯到公元前欧几里得所著的《反射光学》。而纵观诺贝尔物理学奖的百年颁奖历史，与光学直接或者间接相关的获奖成果就有45项，占物理学奖约41%。其中对于光学的研究大多集中在光的相干性、量子性和非线性这三个范畴。1927年，阿瑟·霍·康普顿凭借“康普顿效应”获得了诺贝尔物理学奖，他的研究对量子力学的发展影响深远。
康普顿效应
1892年9月10日，康普顿出生在俄亥俄州伍斯特的一个高级知识分子家庭，父亲曾任伍斯特学院哲学教授兼院长，大哥是普林斯顿大学物理系主任，后来成为了麻省理工学院院长。也许是因为康普顿从小与大哥关系亲密，所以大哥成为了康普顿科学道路的引路人。
康普顿走上科学家的道路是从研究X射线开始的。他早在大学时期的毕业论文中，就提出了一个新的理论见解，其大意是：在晶体中X射线衍射的强度是与该晶体所含的原子中的电子分布有关。
1923年5月，31岁的康普顿在《物理评论》杂志上以《X射线受轻元素散射的量子理论》为题，发表了他所发现的效应，并用光量子假说对其进行了解释。他在文中这样写道：“从量子论的观点看，可以假设：任一特殊的X射线量子不是被辐射器中所有电子散射，而是把它的全部能量耗于某个特殊的电子，这电子转过来又将射线向某一特殊的方向散射，这个方向与入射束成某个角度。辐射量子路径的弯折引起动量发生变化。结果，散射电子以一等于X射线动量变化的动量反冲。散射射线的能量等于入射射线的能量减去散射电子反冲的动能。由于散射射线应是一完整的量子，其频率也将和能量同比例地减小。因此，根据量子理论，我们可以期待散射射线的波长比入射射线大”，而“散射辐射的强度在原始X射线的前进方向要比反方向大，正如实验测得的那样。”
