但是这篇论文还不足以否定反对者的论据。著名X射线研究者、美国哈佛大学的杜安教授宣称:在他的实验室里没有观测到康普顿预计的峰值,康普顿的峰值可能是由于实验装置放在包有铅皮的木箱中,X射线打到木箱激发起某种新的射线。为此,吴有训特意把X射线管和各种散射物质放在不含木材的铅室中,广泛地进行了X射线散射实验。1925年,他在《康普顿效应与三次X辐射》一文中,再次证明康普顿效应的客观存在。

接着,吴有训对康普顿效应作了进一步研究。他测定了X射线散射中变线和不变线之间的强度比随散射物原子序数变化的关系,由此证实并发展了康普顿的量子散射理论。康普顿在1923年的论文中曾对不变线的起因作出解释。不过他有两种不同的假设。一个假设是在散射过程中分给电子的能量不足以把电子从原子释放时,就会出现不变线。光子跟这些束缚电子碰撞,实际上就是跟整个原子碰撞,因此,原子的原子序数越高,不变线的强度越大。另一个假设是入射光子被原子核散射造成不变线。这两个假设哪一个对,只有通过实验才能检验。

吴有训认识到这个问题对研究康普顿效应的机理具有重要意义,就花了很大力气系统地测量变线和不变线的强度比,以判明两种假设孰是孰非。1925年10月写成了《康普顿效应中变线与不变线间的能量分布》一文,此文发表在1926年的《物理评论》上。他用康普顿改进过的X射线管和电离分光计,对5种物质分别进行测量,作出各自的散射曲线,再用平面仪把代表谱线的曲线面积积分。由于所用准直管相当精细,研究的波长范围极窄,因而在很近似的程度内获得每种光谱的相对能量。从数据可以看出:对于给定元素,强度比随散射角的增大而增大;对于给定角度,强度比随原子序数的增大而减小。石蜡最大,因为它含的氢比木材多。由此,吴有训作出推论:锂是最轻的金属,用锂作散射物,应能得到最大的强度比。


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