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四维时间的康普顿效应

张树润
Compton effect
Author: Shu run Zhang 　
2006/1

Abstract: This paper uses 4 dimension time discussion compton effect. The velocity of photon is smaller than C in gravitation field, now, photon has static quality ，Its momentum is equal to mv .Photon and electron carry out momentum exchange， The result of this paper and pass the same， but concept has the difference of essence
Keyword: Compton effect，light wave and photon，vector addition，compton wavelength

摘要：本文用四维时间来讨论康普顿效应。在引力场中光子速度小于C。在我们地球的引力场中光子的速度V＜C ,光子有静止质量，其动量等于mv 。光子和电子进行动量交换，结果和过去一样，但概念有本质的不同

关键词：康普顿效应、光波和光子、矢量相加、康普顿波长

    康普顿效应是在散发辐射中存在的有激发辐射原来的波长和移向更长波长的一个新波长；位移的数值和发散角有关，即随此角的增大而增大；当散发角增大时，没有移动的谱线的强度降低而新的有位移的谱线的强度升高。

    过去和现在一直有人用电磁波对电子的“摇动”来解释康普顿效应，然而存在很多矛盾。
光波和光子是一个客体两种事物，我们用光粒子来研究康普顿效应。过去讲光子和电子相碰撞，既是速度等于C的光波和电子碰撞。在引力场中光子速度小于C。在我们地球的引力场中，光波产生引力红移，这时的光子的速度V＜C ,光子有静止质量，其动量等于mv 。光波的速度不受引力场的影响，其速度在任何情况下都等于C，我们测量光速是C。光波和光子的速度不同，好像我们先看见打闪，后听见打雷。（雷声比喻为光子）。我们应用动量守恆定律来讨论康普顿效应。

    具有动量mv₀的光子和静止的电子碰撞，结合图-1我们作图-2说明：

    光子的动量mv₀碰撞静止的电子，静止的电子开始运动，获得动量光子的动量变为P₁。从图-2上可见是矢量相加，

    从图-1中我们得

           (1)

                                           (2)

    按能量守恆定律：

    运动电子的动能； 

    电子获得的动能等于光波频率降低的差

    从矢量（2）得：

                            (3)  

    其中m_e是电子质量，u是电子运动速度。这时我们就可以按照原子物理学教科书中的计算过程得出：光波频率的改变：

    用光波的波长来表示:

    h/m₀c称为长度量纲，是三个普通常数的组合；它称为康普顿波长，其中m₀是电子的静止质量，电子的康普顿波长：

    当电子的自由度很小，光子的动量不大时，不会产生康普顿效应。

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