Элементы квантовой, атомной и ядерной физики. Полицинский Е.В. - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

24
1.4. Эффект Комптона
Концепция фотонов, предложенная А. Эйнштейном в 1905 г. для
объяснения фотоэффекта, получила экспериментальное подтверждение
в опытах американского физика А. Комптона (1922 г.). Комптон иссле-
довал упругое рассеяние коротковолнового рентгеновского излуче-
ния на свободных (или слабо связанных с атомами) электронах ве-
щества. Открытый им эффект увеличения длины волны рассеянного
излучения, названный впоследствии эффектом Комптона, не укладыва-
ется в рамки волновой теории, согласно которой длина волны излучения
не должна изменяться при рассеянии. Согласно волновой теории, элек-
трон под действием периодического поля световой волны совершает
вынужденные колебания на частоте волны и поэтому излучает рассеян-
ные волны той же частоты.
Схема Комптона представлена на рис. 10. Монохроматическое рентге-
новское излучение с длиной волны λ
0
, исходящее из рентгеновской
трубки R, проходит через свинцовые диафрагмы и в виде узкого пучка
направляется на рассеивающее вещество-мишень P (графит, алюми-
ний). Излучение, рассеянное под некоторым углом θ, анализируется с
помощью спектрографа рентгеновских лучей S, в котором роль дифрак-
ционной решетки играет кристалл K, закрепленный на поворотном сто-
лике.
Рис. 10. Схема эксперимента Комптона
Опыт показал, что в рассеянном излучении наблюдается увеличе-
ние длины волны ∆λ, зависящее от угла рассеяния θ
∆λ
=
λ
-
λ
0
= 2
·Λ
sin
2
θ
/ 2
(29),
где Λ = 2,43·10
–3
нм – так называемая комптоновская длина волны, не
зависящая от свойств рассеивающего вещества. В рассеянном излуче-
нии наряду со спектральной линией с длиной волны λ наблюдается не-
смещенная линия с длиной волны λ
0
. Соотношение интенсивностей

Страницы