Ïîëåçíîå:
Êàê ñäåëàòü ðàçãîâîð ïîëåçíûì è ïðèÿòíûì
Êàê ñäåëàòü îáúåìíóþ çâåçäó ñâîèìè ðóêàìè
Êàê ñäåëàòü òî, ÷òî äåëàòü íå õî÷åòñÿ?
Êàê ñäåëàòü ïîãðåìóøêó
Êàê ñäåëàòü òàê ÷òîáû æåíùèíû ñàìè çíàêîìèëèñü ñ âàìè
Êàê ñäåëàòü èäåþ êîììåð÷åñêîé
Êàê ñäåëàòü õîðîøóþ ðàñòÿæêó íîã?
Êàê ñäåëàòü íàø ðàçóì çäîðîâûì?
Êàê ñäåëàòü, ÷òîáû ëþäè îáìàíûâàëè ìåíüøå
Âîïðîñ 4. Êàê ñäåëàòü òàê, ÷òîáû âàñ óâàæàëè è öåíèëè?
Êàê ñäåëàòü ëó÷øå ñåáå è äðóãèì ëþäÿì
Êàê ñäåëàòü ñâèäàíèå èíòåðåñíûì?
Êàòåãîðèè:
ÀðõèòåêòóðàÀñòðîíîìèÿÁèîëîãèÿÃåîãðàôèÿÃåîëîãèÿÈíôîðìàòèêàÈñêóññòâîÈñòîðèÿÊóëèíàðèÿÊóëüòóðàÌàðêåòèíãÌàòåìàòèêàÌåäèöèíàÌåíåäæìåíòÎõðàíà òðóäàÏðàâîÏðîèçâîäñòâîÏñèõîëîãèÿÐåëèãèÿÑîöèîëîãèÿÑïîðòÒåõíèêàÔèçèêàÔèëîñîôèÿÕèìèÿÝêîëîãèÿÝêîíîìèêàÝëåêòðîíèêà
|
Òåìà 3. Ýôôåêò Êîìïòîíà. Ýôôåêòîì Êîìïòîíà íàçûâàåòñÿ èçìåíåíèå äëèíû âîëíû ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ ïðè åãî ðàññåÿíèè âåùåñòâîì
Ýôôåêòîì Êîìïòîíà íàçûâàåòñÿ èçìåíåíèå äëèíû âîëíû ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ ïðè åãî ðàññåÿíèè âåùåñòâîì, ñîäåðæàùèì ëåãêèå àòîìû. Ýôôåêò Êîìïòîíà íå óäàåòñÿ îáúÿñíèòü íà îñíîâå êëàññè÷åñêîé âîëíîâîé òåîðèè ñâåòà, ò.ê. îí ÿâëÿåòñÿ ðåëÿòèâèñòñêèì êâàíòîâûì ýôôåêòîì. Ñîãëàñíî êâàíòîâîé òåîðèè, ýôôåêò Êîìïòîíà - ðåçóëüòàò óïðóãîãî ñòîëêíîâåíèÿ ðåíòãåíîâñêîãî ôîòîíà (êâàíòà ýëåêòðîìàãíèòíîé âîëíû) ñî ñâîáîäíîé èëè ïî÷òè ñâîáîäíîé ìèêðî÷àñòèöåé. Ïðè ñòîëêíîâåíèè ôîòîí ïåðåäàåò ìèêðî÷àñòèöå ÷àñòü ñâîåé ýíåðãèè è ÷àñòü ñâîåãî èìïóëüñà â ñîîòâåòñòâèè ñ çàêîíàìè ñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè è èìïóëüñà. Ýíåðãèÿ ôîòîíà óìåíüøàåòñÿ, ñîîòâåòñòâåííî óìåíüøàåòñÿ ÷àñòîòà (W = hν), à äëèíà âîëíû óâåëè÷èâàåòñÿ (λ = ñ/ν). Íà ðèñ. 3.1 ïðåäñòàâëåíî ðàññåÿíèå ôîòîíà ìîíîõðîìàòè÷åñêîãî ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ íà íåïîäâèæíîì ýëåêòðîíå. Ôîòîí ñ èìïóëüñîì ïàäàåò íà íåïîäâèæíûé ýëåêòðîí.  ðåçóëüòàòå âçàèìîäåéñòâèÿ ýëåêòðîí ïðèîáðåòàåò èìïóëüñ . Èìïóëüñ ðàññåÿííîãî ôîòîíà óìåíüøàåòñÿ äî âåëè÷èíû . Óãîë α - ýòî óãîë ìåæäó íàïðàâëåíèÿìè äâèæåíèÿ ïàäàþùåãî è ðàññåÿííîãî ôîòîíà. Äëèíà âîëíû ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ, ðàññåÿííîãî ïîä óãëîì a, áîëüøå äëèíû âîëíû l, ïàäàþùåãî íà âåùåñòâî èçëó÷åíèÿ, íà âåëè÷èíó D l = -λ, çàâèñÿùóþ òîëüêî îò óãëà a:
. (3.1)
Âåëè÷èíà D l - ýòî èçìåíåíèå äëèíû âîëíû ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ. Êîìïòîíîâñêàÿ äëèíà âîëíû ðàâíà
, (3.2) ãäå m - ìàññà ÷àñòèöû, íà êîòîðîé ðàññåèâàåòñÿ ôîòîí.  ñëó÷àå ðàññåÿíèÿ ôîòîíà íà ýëåêòðîíå ïîäñòàâëÿÿ çíà÷åíèÿ ìàññû ïîêîÿ ýëåêòðîíà â ôîðìóëó (3.2), ïîëó÷àåì äëÿ êîìïòîíîâñêîé äëèíû âîëíû ýëåêòðîíà çíà÷åíèå = 2,43·10-12 (ì). Åñëè ðàññåÿíèå ïðîèñõîäèò íà íåïîäâèæíîì ïðîòîíå, òî ìàññà m â ôîðìóëå (3.2) ÿâëÿåòñÿ ìàññîé ïîêîÿ ïðîòîíà è - êîìïòîíîâñêàÿ äëèíà âîëíû ïðîòîíà, êîòîðàÿ ðàâíà
ì.
Íàèáîëüøåå èçìåíåíèå äëèíû âîëíû ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ íàáëþäàåòñÿ ïðè óãëå ðàññåÿíèÿ 180º. Ôîðìóëó (3.1) èçìåíåíèÿ äëèíû âîëíû ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ ïðè ýôôåêòå Êîìïòîíà ìîæíî ïðåäñòàâèòü â âèäå
D l = λk (1 - cosα).
×àñòîòû ïàäàþùåãî è ðàññåÿííîãî ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ ðàâíû ñîîòâåòñòâåííî è , Ð - èìïóëüñ ýëåêòðîíà, íàçûâàåìîãî ïîñëå ñòîëêíîâåíèÿ ýëåêòðîíîì îòäà÷è. Èìïóëüñ ïàäàþùåãî íà âåùåñòâî ôîòîíà ðàâåí , à ýíåðãèÿ åãî , èìïóëüñ ðàññåÿííîãî ôîòîíà , à ýíåðãèÿ ðàâíà . Èìïóëüñ ðåëÿòèâèñòñêîãî ýëåêòðîíà ðàâåí , Wo = moc2 -ýíåðãèÿ ïîêîÿ ÷àñòèöû, mo - ìàññà ïîêîÿ ÷àñòèöû. Êèíåòè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ ýëåêòðîíà îòäà÷è ðàâíà ðàçíîñòè ýíåðãèè ïàäàþùåãî íà âåùåñòâî ôîòîíà è ýíåðãèè ðàññåÿííîãî ôîòîíà
.
Âûðàæàÿ ÷àñòîòó ôîòîíà ÷åðåç äëèíó âîëíû, ìîæíî çàïèñàòü
.
Çàìåíèì èçìåíåíèå äëèíû âîëíû ôîòîíà è
.
Êèíåòè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ ýëåêòðîíà Wk ìàêñèìàëüíà ïðè ðàññåÿíèè ôîòîíà íà óãîë a = p.
|