“康普顿效应”的发现者

康普顿是美国著名的物理学家。1892年9月10日，康普顿出生于俄亥俄州的伍斯特。康普顿出身于高级知识分子家庭，其父曾任伍斯特学院哲学教授兼院长。康普顿的大哥卡尔是普林斯顿大学物理系主任，后来成为麻省理工学院院长，他是康普顿最亲密的伙伴和最好的科学带路人。

康普顿中学毕业后，升入伍斯特学院。该院具有悠久的历史传统，这对康普顿一生的事业具有决定性的影响。在这里，他所受的基础教育，几乎决定了他一生中对生活、科学的态度。

1913年，康普顿从伍斯特学院毕业后，进入普林斯顿大学深造，1914年取得硕士学位，1916年取得博士学位。取得博士学位后，康普顿在明尼苏达大学担任为期一年的物理学教学工作，随后在宾夕法尼亚州的东匹兹堡威斯汀豪斯电气和制造公司担任两年研究工程师。在此期间，康普顿取得了钠汽灯设计的专利。

康普顿的科学家生涯是从研究X射线开始的。早在大学学习时期，他在毕业论文中就提出一个新的理论见解，其大意是：在品体中，X射线衍射的强度是与该晶体所含的原子中的电子分布有关。

在这一时期，他的第二项研究，是1917年在明尼苏达大学跟奥斯瓦德·罗格利一起开始的，这就是关于决定磁化效应对磁晶体X射线反射的密度问题。这项研究表明，电子轨道运动对磁化效应不起作用。他认为，铁磁性是由于电子本身的固有特性所引起的，这是一个基本磁荷。这一看法的正确性，后来由他在芝加哥大学指导的学生斯特思斯用实验得出的结果做了更有力的证明。

1919至1920年问，康普顿去英国，在汤姆逊和卢瑟福的指导下以访问学者的身份在卡文迪什实验室工作，他进行了Y射线的散射实验，发现用经典理论无法解释实验结果。回国后，他用单色X射线和布喇格晶体光谱仪作实验，通过从不同角度在靶周围测量散射互射线波长，发现散射波中含有波长增大的波，该现象就是著名的康普顿效应。康普顿指出：散射应遵从能量守恒和动量守恒定律，出射X射线波长变长证明了X射线光子带有量子化动量。1922年，他采用单个光子和自由电子的简单碰撞理论，对这个效应做出了满意的理论解释。康普顿效应是近代物理学的一大发现，它进一步证实了爱因斯坦的光子理论，揭示出光的二象性，从而导致了近代量子物理学的诞生和发展；另一方面，康普顿效应也阐明了电磁辐射与物质相互作用的基本规律。因此，无论从理论或实验上，它都具有极其深远的意义。康普顿因此获得1927年度诺贝尔物理学奖。

1930年，康普顿改变了自己的主要兴趣，从研究X射线转为研究宇宙射线。这是因为宇宙射线中的高能Y射线和电子的相互作用是“康普顿效应”的一个重要方面(今天，高能电子与低能光子相互作用的反康普顿效应是天文物理学的重要研究课题)。第二次世界大战期间，许多物理学家都关心“铀的问题”，康普顿更不例外。1941年11月6日，康普顿作为国立科学院铀委员会主席，发表了一篇关于原子能的军事潜力的报告，这篇报告促进了核反应堆和原子弹的发展。劳伦斯在加利福尼亚大学发现钚，不久，曼哈顿工区冶金实验室负责生产钚，这些方面的工作主要也是由康普顿和劳伦斯领导的。费米设计的第一个原子核链式反应堆，也曾受到康普顿的支持和鼓励。

康普顿是世界最伟大的科学家之一。他所发现的“康普顿效应”是发展量子物理学的核心。他的这一发现为自己在伟大科学家的行列中取得了无可争辩的地位。