089章 X射線受輕元素散射的量子理論（1/2）

「李，我想讓你看看我的論文。」

亞瑟·康普頓打開公文包，取出一沓手稿。

李康平接過手稿快速。

亞瑟·康普頓的這篇論文名為《X射線受輕元素散射的量子理論》。

「從量子理論的觀點看，可以假設：任一特殊的X射線量子不是被輻射器中所有電子散射，而是把它的全部能量耗於某個特殊的電子，這電子轉過來又將射線向某一特殊的方向散射，這個方向與入射束成某個角度。輻射量子路徑的彎折引起動量發生變化。結果，散射電子以一等於X射線動量變化的動量反衝……」

「……散射射線的能量等於入射射線的能量減去散射電子反衝的動能。由於散射射線應是一完整的量子，其頻率也將和能量同比例的減小。因此，根據量子理論，我們可以期待散射射線的波長比入射射線大。散射輻射的強度在原始X射線的前進方向要比反方向大，正如實驗測得的那樣。實驗設計及實驗結果如下……」

康普頓在論文裡畫出了實驗設計圖，並羅列了主要的實驗數據。

李康平一邊看論文一邊說：「亞瑟，你的實驗看上去不錯。」

康普頓解釋道：「我特製了一台X射線分光儀，X射線管也是我自己設計和吹制的。管子的靶和石墨散射器靠的很近，測量用的可調象限靜電計是我和卡爾一起改裝的，這些措施大大提高了X射線散射實驗的檢測靈敏度，所以我得到了這組實驗數據。」

亞瑟·康普頓提到的卡爾是他的哥哥卡爾·康普頓，看起來親兄弟一同上陣了。

「美妙的實驗，相當美妙。」

李康平稱讚道，遂繼續讀論文。

「根據能量守恆和動量守恆，考慮到相對論效應，得散射波長為：Δλ=（2h/m^2（1/2θ）。其中Δλ為入射波長λ0與散射波長λθ之差，h為普朗克常數，c為光速，m為電子的靜止質量，θ為散射角。」

「K.P.李於1921年2月在《物理評論》上發表了《黑體輻射和光量子》，他在文中指出：從光量子理論的觀點來看，干涉現象可以與光原子的集合聯繫起來，這些光原子不是相互獨立的，而是相干的。」

「我認為K.P.李的觀點應該是成立的。並且，我觀察到波長變動可以藉助於光量子理論，且通過守恆定律來解釋：這種密切的數字符合似乎意味著，我們應該把散射過程看成一種量子現象，而非經典定律。」

亞瑟·康普頓寫文的口吻比較溫和，他頻繁使用「應該」、「似乎」、「可能」、「或許可以期待」等字眼。

李康平看懂了，這篇《X射線受輕元素散射的量子理論》其實就是康普頓效應。

康普頓效應----量子力學永遠的神之一。

物質波-----量子力學另一個永遠的神。

康普頓效應、物質波是一夥的，所以李康平無條件支持康普頓的《X射線受輕元素散射的量子理論》。

李康平高興的大喊大叫：「亞瑟，你做了一項了不起的實驗，你提出了一個偉大的學術觀點！沒錯，我們應該把散射過程看成一種量子現象！光量子學說毫無疑問是正確的！我太開心了，亞瑟，我為你感到驕傲！嘿，房間裡有酒嗎，我想喝酒！」

「李，別高興的太早，我覺得這篇論文有些地方需要修改，這也是我這次來紐約和你見面的主要原因。」

兩人徹夜長談，就學術問題展開了深入的探討。

支持經典的光的波動理論的物理學家，我們稱之為舊派。

支持光量子理論的物理學家，我們稱之為新派。

光量子理論說光不僅具有波動性，而且具有粒子性，即光具有波粒二象性。

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