Дисперсия света
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
личением длины волны, происходящими по закону:
,
где ? - угол рассеяния. Величина называется комптоновской длиной волны.
Т.к. она очень мала, то эффект Комптона удается наблюдать только для рентгеновского и ? - излучения.
Одновременно наблюдаются электроны отдачи, летящие под разными углами и имеющие импульсы, зависящие от угла рассеяния электронов ?. Удивительно, что изменение ? не зависит от первоначальной ?. Доля фотонов, рассеянных под углом ?, и доля электронов, рассеянных под соответствующим углом ?, одинаковы.
В этом эффекте выявляется применимость законов сохранения энергии и импульса к элементарным процессам.
Действительно, фотоны, не испытавшие взаимодействия с электронами, проходят через вещество, не изменяя направления движения и сохраняя импульс и энергию, следовательно, не меняется и их частота.
Примем, что взаимодействие фотона с частотой ?0 с электроном имеющим практически нулевую скорость и массу m0, подчиняется законам соударения.
Допустим, фотон рассеян на угол ?, электрон - на угол ?.
Импульсы фотона:
Импульс электрона:
Применяя законы сохранения импульса и энергии, получаем 2 уравнения:
распишем импульс и энергию:
где v - скорость электрона.
Зададим угол рассеяния фотона ?. Тогда в этих уравнениях останется два неизвестных (? и v), их можно определить. Получается:
Далее можно определить скорость электрона, а из нижнего треугольника получить уравнение для определения угла рассеяния электрона ?.
Опыт подтверждает все теоретические предсказания.
Величина называется комптоновской длиной волны.
Т.к. она очень мала, то эффект Комптона удается наблюдать только для рентгеновского или ? - излучения.