рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Эффект Комптона

Эффект Комптона - раздел Физика, Конспекты лекций по физике Рассмотрим Экспериме...

Рассмотрим эксперимент по рассеянию рентгеновского излучения веществом. Пучок рентгеновских лучей с определенной длиной волны λ падает на кристалл и рассеивается им под разными углами (рис. 7.3).

Рис. 7.3 7.20.1


Оказывается, что в рассеянном излучении наряду с излучением с длиной волны λ (несмещенная компонента излучения) появляется рассеянное излучение с длиной волны λ'(смещенная компонента излучения), причем λ' >λ (рис. 7.3б).

В появлении смещенной компоненты в рассеянном веществом рентгеновском излучении и заключается эффект Комптона. Причем оказалось, что λ' не зависит от природы рассеивающего вещества и рассчитывается по формуле

 

(7.1)

Входящая в выражение (7.1) величина λС называется комптоновской длиной волны:

(7.2)

Попытка объяснить появление смещенной компоненты при рассеянии рентгеновского излучения на веществе с помощью волновых представлений не увенчалась успехом. Для успешного объяснения рассматриваемого явления использовали представление о том, что как и при фотоэффекте, электромагнитное излучении (рентгеновские лучи) проявляет свойство частиц, то есть оно представляет собой поток частиц с энергией

и импульсом

Используя законы сохранения энергии и импульса при рассеянии фотонов на свободных и слабо связанных электронах (электроны у которых энергия связи с атомом много меньше энергии фотона) (рис. 7.3в) и было получено выражение (7.1).

Несмещенная компонента возникает при рассеянии фотонов на сильно связанных с атомами электронах, для них энергия связи с атомом значительно превосходит энергию налетающего фотона. Поэтому процесс рассеяния фотона будет происходить на атомах, что приводит к существенному уменьшению различия между длинами волнλ' и λ – в этом случае в формулу (7.2) войдет не масса покоя электрона, а масса атома. Такое различие в длинах волн в эффекте Комптона не обнаруживается.

Относительно интенсивностей смещенной и несмещенной компонент отметим следующее. Интенсивность смещенной компоненты будет больше, чем интенсивность несмещенной компоненты для элементов с малым номером в таблице Менделеева (см. рис. 7.1б). Это связано с тем, что для атома с малым атомным номером преобладают электроны слабо связанные с атомами, поэтому рассеяние фотонов идет в основном на свободных электронах. Для атомов с большими атомными номерами преобладает число электронов, сильно связанных с атомами, и поэтому интенсивность несмещенной компоненты будет больше (рис. 7.3б).

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Конспекты лекций по физике

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования.. Ульяновский государственный технический университет..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Эффект Комптона

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

ПО ФИЗИКЕ
Часть 2. Волновые процессы. Волновая и квантовая оптика. Квантовая механика. Многоэлектронные атомы Методические указания для студентов дневной формы обучения машиностроительного факультет

Волны. Плоские и сферические волны
  Волновые процессы наблюдаются в упругих средах. Под упругой средой понимают среду, между частицами которой действуют упругие силы. Если какую либо частицу среды заставить совершать

Поток энергии волны
При распространении волн частицы среды не переносятся вместе с волной. Процесс распространения волны в каком-либо направлении в среде сопров

Групповая скорость волны
Все реальные волны в той или иной степени отличаются от синусоидальных волн, так как энергия колебательного движения частично превращается в другие виды энергии, что ведет к уменьшению амплитуды ко

Интерференция волн
Если под действием проходящей волны свойства среды не меняются, то для волн в этой среде применим принцип суперпозиции (наложения). При распространении в этой среде нескольких волн, каждая

Стоячие волны
Стоячей волной называют волну, образующуюся при наложении двух встречных когерентных волн. Рассмотрим случай наложения двух плоских волн, распространяющихся вдоль оси Ох в положительном _

Звуковые волны
Под звуковыми волнами в узком смысле слова понимают волны с частотой от 16 Гц до 20 кГц. Эти волны, воздействуя на ухо человека, вызывают звуковые ощущения. Звуковые волны с частотой ниже 16 Гц наз

Эффект Доплера
Рассмотрим вопрос о том, какова связь между колебаниями, испускаемыми источником, и колебаниями, воспринимаемыми прибором, регистрирующим колебания, если источник и прибор движутся относительно дру

Электромагнитные волны
Рис. 2.5 Мы знаем, что если в цепи пр

Отражение и преломление света. Полное отражение
Опыт и теория показывают, что в разных прозрачных средах свет распространяется с различными скоростями, меньшими скорости света в вакууме. Среда, во всех точках которой скорость ра

Тонкая линза. Формула линзы
Линзой называется прозрачное тело, ограниченное двумя криволинейными поверхностями. На рис. 3.5 изображены поперечные сечения двояковыпуклой

Основные фотометрические характеристики
Наряду со световым потоком основными фотометрическими характеристиками являются сила света, освещенность и яркость. Понятие силы света вв

Интерференция световых волн. Когерентные источники света
Пусть две волны одинаковой частоты (ω1 = ω2 = ω), идущие от источников S1 и S2 (рис. 4.1), накладываясь

Пространственная и временная когерентности
Определим, при каких же условиях полученные выше волны можно считать когерентными. Учтем, что любая волна представляет собой результат налож

Интерференция на тонкой пленке
Луч света длиной волны λ падает на пленку толщиной dпод углом падения i(рис. 4.6) и делится на два: луч 1 отражается от верхней грани, а луч 2 преломляется, проходит в пленка рас

Интерферометры
Просветление оптики.На границе раздела воздух – стекло отражается 4% энергии световой волны. Поэтому при наличии в оптическом приборе достаточного количества линз, зеркал,

Дифракция Френеля на круглом отверстии
Рассмотрим конкретный пример расчета дифракционной картины с использованием метода зон Френеля. Точечный источник монохроматического излучения посылает волну на преграду, в которой имеется круглое

Дифракция Фраунгофера на одной щели.
Пусть плоская монохроматическая волна (λ0) падает перпендикулярно на поверхность щели шириной а (АВ = а). Между экраном и щелью располагается собирающая

Дифракционная решетка
Рассмотрим плоскую периодическую структуру из параллельных щелей, разделенных непрозрачными промежутками. На практике обычно роль щелей выполняют прозрачные участки стеклянных пластинок, разделенны

Дифракция рентгеновских лучей
Рис. 5.7 Рентгеновские лучи представля

Взаимодействие света с веществом
Понимание многих явлений взаимодействия ЭМВ с веществом возможно в рамках классической электронной теории. Согласно этой теории внутри атомов находятся электроны, которые могут совершать затухающие

Тепловое излучение. Закон Кихгофа
Под тепловым излучением понимают излучение электромагнитных волн телами за счет их внутренней энергии, то есть за счет теплового движения молекул и атомов. Такое излучение присуще всем телам, так к

Законы теплового излучения
Можно показать, что площадь под графиком испускательной способности r0λ,T абсолютно черного тела прямо пропорциональна четвертой степени е

Внешний фотоэффект. Законы фотоэффекта
Под внешним фотоэффектом понимают процесс выбивания электронов из вещества под действием света. Фотоэффект был открыт Герцем в 1887 году и систематически исследован Столетовым в 18

Природа электромагнитного излучения
Итак, электромагнитное излучение в одних опытах проявляет волновые свойства (интерференция, дифракция и поляризация сета), а в других – корпускулярные свойства (тепловое излучение, фотоэффект, эффе

Опыты Резерфорда. Планетарная модель атома
К началу 20 века было с полной достоверностью установлено, что в состав каждого атома входят электроны. Вместе с тем было установлено, что атом в целом электрически нейтрален. Отсюда следовало, что

Постулаты Бора. Опыты Франка и Герца
С точки зрения классической физики предложенная Резерфордом модель атома обладала двумя недостатками. Во-первых, она приводит к неустойчивости атома. Действительно, ускоренно движущиеся по круговым

Спектры атома водорода по теории Бора
В атоме водорода вокруг ядра, несущего один электрический заряд е, движется один электрон. Ядро можно считать неподвижным, поскольку его масс в 1840 раз больше массы электрона; орбиты электр

Опыты, подтверждающие волновые свойства частиц
Успешно объясняя спектры атома водорода, теория Бора оказалась не в состоянии объяснить спектры многоэлектронных атомов, так как она была внутренне противоречива. В 1927 г. Луи де Бройль в

Соотношения неопределенностей Гейзенберга
В отличие от классических частиц, микрочастицы обладают волновыми свойствами, поэтому для них не всегда применимы такие классические понятия, как координата, импульс, время, энергия, траектория дви

Вероятностный смысл волны де Бройля.
Волновая функция Какова физическая природа волн де Бройля? Ответить на этот вопрос трудно, так как волны де Бройля

Уравнение Шредингера
Мы уже отмечали, что если частица обладает волновыми свойствами, которыми нельзя пренебречь в рассматриваемой задаче, то поведение такой частицы нельзя описывать уравнениями классической физики. Ну

С бесконечно высокими стенками
Рис.9.2 Предположим, что частица може

Прохождение частиц через потенциальный барьер
Рис. 10.1 Пусть частица, дви

Опыты Штерна и Герлаха. Спин электрона
Рис. 10.5 По законам квантовой механик

Состояния электронов в атоме. Принцип Паули. Структура многоэлектронного атома
Условие, в котором находится электрон в атоме, называют электронным состоянием. Это состояние определяется набором четырех квантовых чисел: n, l, mlи ms

Рентгеновское излучение
Рис. 11.2 Рентгеновское излучение возн

Энергия молекулы
Молекулы состоят из одинаковых или различных атомов, соединенных между собой в одно целое силами связи, которые называют химическими связями.Силы, удерживающие атомы в молекуле, вы

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги