hce_nthu
114年
進階物理與線性代數
第 24 題
For getting a reasonable sensitivity to differentiate the Compton wavelength shift,
what type of electromagnetic wave should be taken in the measurement?
what type of electromagnetic wave should be taken in the measurement?
- A microwaves
- B infrared waves
- C visible light
- D ultraviolet waves
- E x-rays
思路引導 VIP
想像你要測量一個僅有 0.1 公釐（mm）的微小長度變化，你會選擇用一個最小刻度為『公里』的長跑測距儀，還是用一支精密的『游標卡尺』？為什麼在物理測量中，觀測工具本身的基準尺度（波長），必須與我們想要觀察的變動量（位移）在大小上互相匹配，才能提高靈敏度呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能準確選出 (E) x-rays，代表你對康普頓效應（Compton Effect）的物理尺度與實驗實務有非常清晰的掌握。
波長位移的相對顯著性
康普頓位移的公式為 $\Delta \lambda = \frac{h}{m_e c} (1 - \cos \theta)$。其中，常數項 $\frac{h}{m_e c}$（稱為電子的康普頓波長）大約只有 $2.43 \times 10^{-12} \text{ m}$，也就是 $0.00243 \text{ nm}$。為了在實驗中具備足夠的「靈敏度」來區別這個位移，我們必須選擇初始波長 $\lambda$ 與此位移量量級相近的電磁波，才能在光譜儀中清楚觀測到波長的改變。
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