Бақылау сұрақтарының жауаптары: Жылулық сәулелену дегеніміз не?
Комптон эффектісін тұжырымдаңыз?
жүктеу/скачать 416,11 Kb.
|
Бақылау сұрақтарының жауаптар 9-10
| Комптон эффектісін тұжырымдаңыз?
Комптон эффектісі - шашыраған сәуле шығарудың толқын ұзындығы түскен сәуленің толқын ұзындығынан көп болған кездегі еркін немесе әлсіз байланысқан электрондағы жоғары жиілікті электромагниттік сәулеленудің серпімді шашырауы. Комптон эффектісінде жарықтың ең ықтимал корпускулалық қасиеті көрінеді. А. Комптон 1923 жылы монохроматтық рентген сәулелерінің заттардың жеңіл атомдарымен шашырауын зерттей отырып, шашыраған сәулелер құрамында бастапқы ұзын толқындардың сәуле шығаруымен қатар, сондай-ақ неғұрлым ұзынтоқынды сәуле шығару байқалатынын анықтады. айырымы шашырайтын заттар табиғатына және түсетін сәуленің λ толқындар ұзындығына тәуелді болмайтын болып шықты. Тәжірибе жүзінде келесі заңдылық бекітілді:
мұндағы — шашырау бұрышы, — 0,0242 тең тұрақты шама. Комптон тәжірибесінің сызбасы 1.13 - суретте көрсетілген. D диафрагмасымен көрсетілген монохроматты рентген сәулесінің жіңішке шоғыры шашыратқыш Р затына бағытталған. Шашыратқыш сәуле шығаруының спектрлік құрамы К кристалынан және ИК ионизациялық камерадан тұратын рентген спектрографымен зерттелді. Комптон эффектісінің барлық ерекшеліктерін шашырауды рентген фотондарының бос электрондармен серпімді соқтығысу процесі ретінде қарастырып түсіндіруге болады. Бос деп байланыс энергиясы фотонның соқтығысу кезінде электронға бере алатын энергиясынан азырақ болатын атомдармен әлсіз байланысқан электрондарды айтуға болады. алғашқы тыныштықта бос электрон фотонға энергиясымен және импульсымен түседі. Соқтығысуға дейін энергия тең 1.12 - Сурет - Комптон тәжірибесінің сызбасы ( — электрон тыныштығының массасы), импуль нөлге тең. Соқтығысқаннан кейін электрон тс2 энергияға және тv импульске ие болады. Фотонның да энергиясы мен импульсі өзгереді де, және тең болады. Энергияның және импульстың сақталу заңдарынан екі өрнек аламыз:
Бірінші өрнекті с-ға бөліп, мына түрге келтіруге болады:
(еске саламыз, тең ). Бұл өрнекті квадраттау келесіні береді:
мұндағы — мен векторларының арасындағы бұрыш, яғни шашыратқыш жарықтың таралу бағыты мен алғашқы пучек бағытының аралығы.
екеніне оңай көз жеткізуге болады болады. Осылай біз келесі теңдікті аламыз:
Осы теңдікті 2 -ге көбейтіп, kk'm0c бөлеміз:
екенін ескере отырып, келесі формуланы аламыз:
Комптон тәжірибесі Егер мына өрнекті қойсақ . Үлкендігі
Массасы т0 ескерілетін бөліктер комптондық ұзындық деп аталады. Электрон толқының комптондық ұзындығына , т0 и с сандық мәндері келесі мәнді береді
электронын 2 көбейтіп, үшін 0,0242 мәнін аламыз. Атоммен күшті байланысқан фотондардың электрондарға шашырауы кезінде энергия мен импульс атоммен алмасады. Өйткені атом массасы электрон массасымен салыстырғанда өте көп, сондықтан атомға фотон энергиясының болмашы бөлігі ғана беріледі. Сондықтан аталған жағдайда шашыраған сәуленің толқындарының ұзындығы іс жүзінде түсетін сәуленің толқындарының ұзындығынан өзгешеленбейтін болады. жүктеу/скачать 416,11 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|