康普頓 Arthur Holly Compton

Posted on 2011/08/28 in 物理, 物理學發展史, 物理學發展史 with 尚無留言 4,450 views

康普頓 Arthur Holly Compton
國立彰化師範大學物理學系研究所許嘉榕研究生/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

阿瑟‧康普頓1892年出生於美國俄亥俄州伍斯特的一個學術世家。父親伊萊亞斯‧康普頓是伍斯特大學（現為伍斯特學院）的院長。阿瑟‧康普頓後來進入這個大學學習。他的大哥卡爾‧泰勒‧康普頓也就讀同一所大學，並且同樣成為物理學家，後來曾擔任麻省理工學院的校長。二哥威爾遜‧H‧康普頓是一名外交官，曾任華盛頓州立學院（現為華盛頓州立大學）校長。康普頓1913年取得伍斯特大學學士學位，1914年和1916年分別取得普林斯頓大學的碩士和博士學位。畢業後，康普頓先後在明尼蘇達大學短暫執教一年、到匹茲堡一家公司當工程師兩年、到劍橋大學當研究員一年。

1920年，他成為聖路易斯華盛頓大學的物理教授，1923年轉到芝加哥大學。康普頓1918年開始研究X射線的散射。1922年，他發現X射線對自由電子發生散射時，光子的能量減少，而波長變大。這一發現被稱為「康普頓效應」或「康普頓散射」，後來又被他的研究生吳有訓進一步證實。由於這項成就，康普頓被授予1927年諾貝爾物理學獎。之後他的研究又轉向宇宙射線的探討。在全球數千不同位置度量果顯示，宇宙射線的強度受到地球磁場強度的影響，也提供確證，宇宙射線含有帶電粒子。1934年，康普頓擔任美國物理學會會長。

康普頓1918年開始研究X射線的散射。1922年，他發現X射線對自由電子發生散射時，光子的能量減少，而波長變大。這一發現被稱為「康普頓效應」或「康普頓散射」。無論從理論或實驗上，它都具有極其深遠的意義。康普頓因此獲得1927年度諾貝爾物理學獎。

康普頓(1892–1962)出生於美國俄亥俄州，康普頓1916年取得普林斯頓大學的博士學位。康普頓在湯姆孫和拉塞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，發現用經典理論無法解釋實驗結果。回國後他用單色X射線和布拉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，發現散射波中含有波長增大的波，該現象就是著名的康普頓效應。康普頓指出：散射應遵從能量守恆和動量守恆定律，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，他採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。康普頓效應是近代物理學的一大發現，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展；另一方面康普頓效應也闡明了電磁輻射與物質交互作用的基本規律。

康普頓效應首先在1923年由美國華盛頓大學物理學家康普頓觀察到，並在隨後的幾年間由他的研究生吳有訓進一步證實。康普頓因發現此效應而獲得 1927年的諾貝爾物理學奬。康普頓還先後獲得過拉姆福德獎（1926年）、休斯獎章（1940年）和富蘭克林獎章（1940年）等獎項。