• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Ефект Комптона

Схему досліду Комптона показано на рис. 1.17. Вузький пучок рентгенівських променів спрямували на деяку речовину К і після розсіювання у ній досліджували спектрографом S. У 1922 році Комптон досліджував розсіювання жорстких рентгенівських променів на парафіні. Він помітив, що в розсіяних променях поряд з випромінюванням початкової довжини хвилі λ з’являються також промені з більшою довжиною хвилі (рис. 1.17). Ефект Комптона можна було пояснити лише на підставі уявлень про фотонну природу променів. Якщо фотон вступає у взаємодію з електроном і передає йому частину своєї енергії, то як видно з виразу енергії фотону:

,

це неодмінно приведе до зменшення частоти. Частоту фотона комптонівського розсіювання можна визначити, якщо застосувати до фотона і електрона закони збереження імпульсу і енергії (рис. 1.18) (взаємодія фотона з електроном відбувається за законом удару

Закон збереження енергії для системи “фотон-електрон”:

.

При поглинанні жорстких рентгенівських променів електрон набуває швидкості, близької до швидкості світла, тому масу електрона, що входить у вираз його енергії, треба виражати за формулою теорії відносності:

.

Якщо , то

. (1)

Розглянемо трикутник ΔKSM, знайдемо SM:

. (2)

Складемо систему рівнянь з (1) і (2):

Розв’язуючи систему рівнянь, отримаємо:

,

,

,

,

,

− формула Комптона.

Зміна довжини хвилі фотона при взаємодії з електроном залежить тільки від кута розсіювання θ.

Формулу Комптона записують у такому вигляді:

,

де – комптонівська довжина хвилі тієї частинки, маса m якої мається на увазі. У розглянутому нами випадку – комптонівська довжина хвилі електрона. Підстановка у рівняння для значення h, m, c дає для електрона значення Ǻ.

Проаналізуємо формулу Комптона. По-перше, зміна довжини хвилі падаючого фотона залежить тільки від кута розсіювання і маси спокою розсіювальної частинки. По-друге, набуває максимального значення, якщо кут , тобто фотон розсіюється назад:

.

Визначимо відносну зміну довжини хвилі розсіяного фотона для різних видів випромінювання. Для рентгенівських променів із довжиною хвилі 1Å це значення становить близько 5 %, для видимого випромінювання з довжиною хвилі 5000 Å – близько 0,001%, а для радіохвиль із довжиною хвилі 1 см – приблизно %.

Тобто в області великих частот, або коротких хвиль, квантові властивості світла стають визначальними.

Читайте також:

1. IV. Проблема антропогенних змін клімату або «парниковий ефект».
2. Аміноглікозиди (стрептоміцину сульфат, гентаміцину сульфат). Механізм і спектр протимікробної дії, застосування, побічні ефекти.
3. Аналіз економічної ефективності капітальних вкладень
4. Аналіз ефективності використання активів (капіталу)
5. Аналіз ефективності використання каналів розподілу
6. Аналіз ефективності використання оборотних активів
7. Аналіз ефективності використання основних засобів.
8. Аналіз ефективності діяльності працівників банку
9. Аналіз ефективності інвестиційних проектів
10. Аналіз ефективності кредитних операцій
11. Аналіз ефективності системи антиризикованих заходів
12. Аналіз ефективності управління фінансовою діяльністю готелю

Переглядів: 3478