Квантовая механика и квантовая химия. Экспериментальные основы квантовой механики. Кондрашин В.Ю. - 25 стр.

                                     25




Рис. 5. Зависимость энергии рассеянного фотона Eγ′ от угла рассеяния θ (для
        удобства изображена только верхняя половина симметричной кривой) и
        энергии электрона отдачи Ee от угла вылета ϕ (нижняя половина
        кривой). Величины, относящиеся к одному акту рассеяния, помечены
        одинаковыми цифрами. Векторы, проведённые из точки О, в которой
        произошло столкновение фотона с энергией Eγ с покоящимся
        электроном, до соответствующих точек этих кривых, изображают
        состояние частиц после рассеяния. Величины векторов дают энергию
        частиц, а углы, которые образуют векторы с направлением падающего
        фотона, определяют угол рассеяния фотона θ и угол вылета электрона
        отдачи ϕ. График вычерчен для случая рассеяния «жёстких»
        рентгеновских лучей.

корпускулярных представлений о механизме эффекта Комптона и тем самым
правильность исходных положений квантовой теории.
    В реальных опытах по рассеянию фотонов веществом электроны не
свободны, а связаны в атомах. Если фотоны обладают большой энергией по
сравнению с энергией связи электронов в атоме (фотоны рентгеновского
и γ - излучения), то электроны испытывают настолько сильную отдачу, что
оказываются выбитыми из атома. В этом случае рассеивание фотонов
происходит как на свободных электронах. Если же энергия фотона
недостаточна для того, чтобы вырвать электрон из атома, то фотон
обменивается энергией и импульсом с атомом в целом. Так как масса атома
очень велика (по сравнению с эквивалентной массой фотона, равной, согласно
теории относительности, Eγ/с2), то отдача практически отсутствует; поэтому
рассеяние фотона произойдет без изменения его энергии, то есть без изменения
длины волны (или как говорят, когерентно). В тяжелых атомах с ядром слабо