高考申論題
112年
[輻射安全] 放射物理學
第 一 題
📖 題組:
一1 MeV光子發生康普頓效應,散射光子以60°角度散射出去,試估計:(每小題5分,共15分) 已知:電子靜質量 = 9.11×10^-31 kg,普朗克常數 h = 6.63×10^-34 J·s
一1 MeV光子發生康普頓效應,散射光子以60°角度散射出去,試估計:(每小題5分,共15分) 已知:電子靜質量 = 9.11×10^-31 kg,普朗克常數 h = 6.63×10^-34 J·s
📝 此題為申論題,共 3 小題
小題 (一)
該散射光子的能量
思路引導 VIP
看到康普頓效應與給定散射角度求能量,應直覺聯想到康普頓散射能量轉換公式。先確認入射光子能量與電子靜止質量能量的比例,代入公式即可迅速求得散射光子能量。
小題 (二)
康普頓偏移(Compton shift)
思路引導 VIP
看到康普頓效應的波長偏移,直接聯想康普頓方程式:Δλ = (h/m_e c) * (1 - cosθ)。解題關鍵在於理解此偏移量僅與散射角度有關,與入射光子能量(1 MeV)大小無關,代入常數與角度即可精確求得數值。
小題 (三)
電子的回跳能量
思路引導 VIP
看到康普頓散射計算,首先想到利用能量守恆與動量守恆推導出的「康普頓散射能量公式」。先算出散射光子能量後,再利用能量守恆定律(入射光子能量 = 散射光子能量 + 電子動能),即可求出反衝電子的回跳能量。