實驗目的：
演示伽馬射線能量在康普頓散射後的變化。
演示散射伽馬射線能量的可能範圍。
理論概述：
散射能量作為角的函數
正如實驗 1 所討論的那樣，在康普頓散射中，能量 Ey 和動量 Ey/c 的光子與質量 m0c2 的電子隨機散射。光子的一些能量被轉移到電子上，光子通過一個角度 θ 散射，能量減少為 Ey『。
康普頓散射公式可以寫成：
這可以重新排列為直線方程：
在這個實驗中，Ey 被測量為角度 θ 的一個函數，其來自於137Cs 的 662keV 入射伽馬射線。圖 4-1 顯示了該實驗裝置，其中探測器位於約 θ=40°。
預期能量如圖 4-2 所示：
角分布
散射概率作為角度的函數稱為微分截面。
對於康普頓散射， 理論上由克萊因-尼希納公式給出(單位為平方米每立體角，m2/sr)：
微分截面的圖， dσ/dΩ，如圖 4-3 所示。
單位是b/sr，其中 1 barn = 10-28 m2。
實驗步驟：
1， 使用ProSpect 軟體連接探測器。按照實驗 1 中的建議 配置 MCA 設置和偏置電壓。確保探測器正確校準能量。
2，確保準直 137 CS 源夾具對準 180°標記，並指向鋁散射柱。在這個實驗中，保持源夾具固定在這個位置。
注意：一定要注意周圍的環境。不要讓源指向你自己或任何其他在實驗室工作的人。
3， 將帶有準直探測器屏蔽的探測器放置在散射臺 上。從 0°標記開始，將探測器組件定向到鋁散射 柱。獲得一個光譜，直到一個明顯的峰值是可見 的。
註：為了提高計數率，可以在沒有附加探測器準直器狹縫的情況下完成本實驗。為了獲得更好的角度解析度，在垂直方向上使用探測器準直器狹縫，並延長計數時間，直到獲得良好的統計數據。
4，重複 步驟3，將探測器組件移動到不同的角度，直到160° 度。
5，對於每一次測量，確定散射峰的中心能量。
6，在電子表格中，繪製散射峰的能量作為角度的函數， 並將結果與圖 4-1 進行比較。
7，繪製散射 GAMMA 射線能量的倒數(1/E』) 作為 (1-cosθ) 的函數。用圖和方程 4-1 確定原始 GAMMA 射線能量和電子的靜止質量。檢查這些值是否與上面提供的值相匹配。