Ефект Комптона

Тип: Реферат.
Наука: Теоретична фізика.
Формат: docx.
К-сть сторінок: 13.
Короткий опис:

Зміст
Вступ
1. Експеримент
2. Теоретичне пояснення
3. Відповідність експериментальних даних з теорією
4. Із класичної точки зору
5. Висновок
6. Список використаної літератури

Вступ

Ефект Комптона визначається в зміні довжини хвилі, що супроводжує розсіювання пучка рентгенівських променів у тонкому шарі речовини. Явище було відомо ще за кілька років до роботи Артура Комптона, який опублікував в 1923 році результати ретельно виконаних експериментів, що підтвердили існування цього ефекту, і одночасно запропонував його пояснення. (Незабаром незалежне пояснення було дано П.Дебаем, тому явище іноді називають ефектом Комптона – Дебая).

У той час існували два зовсім різних способи опису взаємодії світла з речовиною, кожний з яких підтверджувався значним числом експериментальних даних. З одного боку, теорія електромагнітного випромінювання Максвелла (1861) стверджувала, що світло являє собою хвильовий рух електричних і магнітних полів; з іншої, квантова теорія Планка й Ейнштейна доводила, що при деяких умовах пучок світла, проходячи через речовину, обмінюється з ним енергією, причому процес обміну нагадує зіткнення часток. Важливе значення роботи Комптона полягало в тому, що вона з’явилася найважливішим підтвердженням квантової теорії, оскільки, показавши нездатність теорії Максвелла пояснити експериментальні дані, Комптон запропонував просте пояснення, засноване на гіпотезі квантів.

Розсіювання рентгенівських променів із хвильової точки зору пов’язане зі змушеними коливаннями електронів речовини, так що частота розсіяного світла повинна дорівнювати частоті падаючого. Ретельні виміри Комптона показали, що на ряді з випромінюванням незмінної довжини хвилі в розсіяному рентгенівському випромінюванні з’являється випромінювання трохи більшої довжини хвилі.

Експеримент

Комптон поставив дослід по розсіюванню рентгенівських променів на графіті. Відомо, що видиме світло розсіюється на дуже дрібних, але все-таки макроскопічних предметах (на пилу, на дрібних краплях рідини). Рентгенівські ж промені, як світло дуже короткої довжини хвилі, повинні розсіюватися на атомах і окремих електронах. Суть досліду Комптона полягала в наступному. Вузький спрямований пучок монохроматичних рентгенівських променів направляється на невеликий зразок із графіту (для поставленої мети можна використати й іншу речовину)

Рентгенівські промені, як відомо, мають гарну проникаючу здатність: вони проходять через графіт, і одночасно частина їх розсіюється в усі сторони на атомах графіту. При цьому природно очікувати, що розсіювання буде здійснюватися:

1) на електронах із глибоких атомних оболонок (вони добре пов’язані з атомами й у процесах розсіювання не відриваються від атомів),

2) на зовнішніх, валентних електронах, які, навпаки, слабко пов’язані з ядрами атомів. Їх, стосовно взаємодії з такими твердими променями, як рентгенівські, можна розглядати як вільні (тобто знехтувати їхнім зв’язком з атомами).

rar

 Завантажити