Тақырып 10. Заттардың жылулық сәулелеуі. Жарықтың кванттық қасиеттері Негізгі сұрақтар
жүктеу/скачать 104.84 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Өзіндік бақылау сұрақтары
| Комптон эффектісі
Рентгендік сәулеленудің электромагниттік сәулеленудің бір түрі екендігін 1895 жылы сиретілген газдардағы электр разрядтарын зерттеу кезінде Рентген ашты. Металды электродтарда (анодта) электрондардың тежелуі кезінде сәулелену пайда болады. Сондықтан оны спектрі тұтас болып келетін тежеуші рентгендік сәулелену деп атаған. Кейінірек, атомдық физиканың дамуымен қатар сызықтық спектрлі сипатта сипаттамалық рентгендік сәулелену зерттеле бастады. 1923 жылы қатты денелерен рентгендік сәулелердің шашырауын зерттей отырып, Комптон шашыраған сәулелерде арасында ұзындығы алғашқы сәулелермен қатар ұзын толқындық компонентасының бар екендігін анықтады. толқын ұзындықтарының айырымы шашыратушы материалдарға тәуелді емес және алғашқы және шашырау бағыттар арасындағы бұрышының функциясы екендігі анықталды. Тәжірибе нәтижесінде келесідей заңдылық орнатылады немесе (19.10) мұндағы тұрақты шама -ге тең. Комптон тәжірибесінің нәтиже кванттық теория негізінде түсіндіріледі. Рентгендік сәулелену сәулеленудің кванттық ағыны (рентгендік фотондар) ретінде қарастырылды, сондай кванттар энергия мен және салмаққа ғана емес, сонымен қатар импульске ие болуы керек делінді. Комптон формуласынын теориялық қорытуда рентгендік фотондар бөлшектер сияқты шашыратушы заттардың бос электрондарымен серпімді соқтығысқан кезде энергияның сақталу заңымен қатар импульстің сақталу заңы да орындалады деп қарастырылды.. Сонымен, энергиясы рентгендік квант бастапқы кезде тыныштықтағы бос электронмен серпімді соқтығысады деп жорамалдайық. Релятивистік механиканың формуласын ескере отырып энергияны сақталу заңы мына түрде жазылады (19.11) Осы сияқты импульстің сақталу заңын жазуға болады (19.12) мұндағы мен -алғашқы және шашыраған шоқтарға бағытталған бірлік вектор; және -электронның массасы мен жылдамдығы; -электронның тыныштық массасы; -шашыраушы рентгендік кванттың жиілігі . Егер (19.11)теңдігін -ға бөлсе, онда (19.13) және (19.13)-ті квадраттағанда (19.14) (19.12) теңдіктің екі жағын да квадраттаса (19.15) өйткені, бірлік вектордың скаляр көбейтіндісі . (19.14)теңдіктен (19.15)-ні алса мынай теңдік шығады (19.16) Электронның массасын ескерген жағдайда , сонда (19.16)теңдігі мына түрде жазылады (19.17) (19.17)теңдіктің екі жағын да көбейтіндісіне бөліп және екендігін ескеріп, төмендегідей өрнек жазуға болады (19.18) (19.18)формуласы тәжірибелік мәнге сәйкес келеді, ал тұрақтысы мынаған тең (19.19) үшін формуланы тағы мына түрде жазуға болады (19.20) мұндағы – өлшемі толқын ұзындығының өлшеміндей шама, ол мынаған тең (19.21) мұны комптондық толқын ұзындығы деп атайды. тұрақтыларының мәндерін қойып, сан мәнін анықтауға болады (19.22) Комптон формуласынан шығатындай, ал тәжірибе нәтижелері дәлелдегендей, заттан рентген сәулелері шашырағанда электрондар ағыны пайда болады. Сонымен, Комптон эффектісі сәулеленудің кванттық теорияның тәжірибелік дәлелдемесі болады. Сонымен қатар, сәулелену кванттарының (рентгендік фотондар) белгілі бір импульске ие екендігі анықталды.. Өзіндік бақылау сұрақтары: Фотоэффект деген не? Сыртқы фотоэффект құбылысын түсіндір. Сыртқы фотоэффект құбылысын кім ашты? Фотоэффект теңдеуін жаз. Фотон деген не? фотонның массасы және импульсі қалай анықталады? Комптон эффектісін түсіндір. Комптондық толқын ұзындығы қалай анықталады? жүктеу/скачать 104.84 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|