![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Эффект Комптона. Корпускулярное свойство света проявляется в эффекте Комптона
Корпускулярное свойство света проявляется в эффекте Комптона. При прохождение рентгеновский лучей через тонкий слой вещества с легкими атомами (парафин, бор) наблюдается рассеивание лучей, т.е. отклонение их от первоначального направления. Комптон обнаружил, что при этом в рассеянном излучении всегда наряду с первоначальной длиной волны присутствует более длинноволновые излучения. Опыты показали, что
Эффектом Комптона называется упругое рассеивание волнового электромагнитного излучения на свободных или либо слабосвязанных электронов, сопровождающихся увеличением длины волны. Эффект Комптона может быть объяснен с точки зрения квантовой теории света. В рамках волновой теории длина волны не меняется. При фотоэффекте, фотон при встрече со связанным электроном отдает ему всю свою энергию и существование фотона прекращается. Комптоновский эффект наблюдается при встрече со слабосвязанными или свободными электронами. В этом случае ℮ получает только часть импульса энергии фотона, при этом ℮ отбрасывается и называется электроном отдачи. Меняет также свое направление и фотон. Т.к. энергия рентгеновского фотона уменьшается E=hv↓ → λ ↑ Запишем закон сохранения энергии для эффекта Комптона: hν `+m0c^2=hν `+mc^2 hν /c=hν `/c+mv hν и hν ` - энергия падающего и рассеивающего фотона m0c^2 и m ^2 - полная энергия электрона до и после столкновения Решая систему 2-х уравнений получим приведенное Комтоном уравнение (*) Наличие в составе рассеянного света первоначальной длины волны объясняется так: при рассеянии фотонов на электронах, связь которых с атомами велика, обмен энергии и импульса происходит с атомом в целом. Т.к. масса атома значительно больше массы электрона, то атому передается лишь ничтожная часть энергии фотона, поэтому длина волны рассеянного света почти е будет отличаться от λ падающего света. С ростом порядкового номера Z растет относительное число электронов с сильной связью, что также приводит к ослаблению эффекта. Эффект Комптона не может наблюдаться в видимой части спектра, поскольку энергия фотона видимой части спектра сравнимо с энергией связи электрона с атомом. При этом даже внешний электрон нельзя считать свободным.
|