• Document: Лабораторная работа 6.4 ЭФФЕКТ КОМПТОНА Цель работы Краткая теория
  • Size: 339.56 KB
  • Uploaded: 2019-05-17 05:12:42
  • Status: Successfully converted


Some snippets from your converted document:

Лабораторная работа № 6.4 ЭФФЕКТ КОМПТОНА 6.4.1. Цель работы Целью работы является экспериментальное подтверждение закономерностей эффекта Комптона и определение комптоновской длины волны электрона. 6.4.2. Краткая теория Эффектом Комптона называется упругое рассеяние коротко волнового электромагнитного излучения на свободных или слабо связанных электронах (рис. 6.4.1). Комптон опытным путем установил, что при рентгеновском облучении с длиной волны l веществ (графита, парафина и др.) происходит рассеяние излучения, сопровождающееся увеличением его длины (l´). / hn ое еянн е сс и Ра лучен hn из Падающее излучение е Движение электрона отдачи Рис. 6.4.1. Эффект Комптона Рентгеновские лучи отражаются от электронов, окружающих ядро атома. Электроны, близко расположенные к ядру, прочно с ним связаны и рассеивают фотоны без изменения длины волны. Наружные, слабо связанные с ядром, электроны выбиваются фотонами из атомов. При этом электроны приобретают кинетическую энергию за счет энергии фотонов. Поэтому фотоны рассеиваются с меньшей энергией и частотой, но большей длиной волны. Разность Dl = l – l´ оказалась не зависящей от длины волны l падающего излучения и природы рассеивающего вещества. h Dl = l - l¢ = (1 - cos Q) , (6.4.1) m0 c где h – постоянная Планка, равная 6,63×10-34 Дж×с; m0 – масса покоя электрона, равная 9,1×10-31 кг; с – скорость света в вакууме, с = 3×108 м/с; Q – угол рассеяния фотона. Введем новую величину h lc = . (6.4.2) m0 c Она называется комптоновской длиной волны. Для электрона ее значение 2,43 пм. Тогда формула Комптона запишется так: Dl = l – l´ = lс (1 - cos Q). (6.4.3) Эффект Комптона отличается от фотоэффекта тем, что фотон передает частицам вещества свою энергию не полностью. Рассеяние рентгеновского фотона на свободном электроне можно рассматривать как процесс их упругого столкновения. При этом фотон передает электрону часть своей энергии и часть своего импульса в соответствии с законом сохранения энергии и импульса. Рассмотрим процесс столкновения падающего фотона с покоящимся электроном вещества. Энергия электрона до столкновения равна его энергии покоя m0с2, а импульс равен нулю. Энергия падающего фотона hn, импульс r p. r После сто

Recently converted files (publicly available):