Атомная и ядерная физика: Физический практикум по курсу "Физические основы квантовой электроники". Часть 1. Затрудина Р.Ш. - 11 стр.

UptoLike

Составители: 

11
Èç ôîðìóëû (1) ñëåäóåò, ÷òî êîìïòîíîâñêîå ñìåùåíèå íå
çàâèñèò îò äëèíû âîëíû ïåðâè÷íîãî èçëó÷åíèÿ. Ðåçóëüòàòû ýêñ-
ïåðèìåíòîâ, ïðîâåäåííûõ Êîìïòîíîì, íàõîäÿòñÿ â õîðî-
øåì ñîãëàñèè ñ ïðèâåäåííîé ôîðìóëîé, õîòÿ ïðè åå âûâîäå íå
ó÷èòûâàëîñü íàëè÷èå ñâÿçè ýëåêòðîíà ñ àòîìîì. Êàæóùååñÿ
íåñîîòâåòñòâèå íåòðóäíî ïîíÿòü, åñëè âñïîìíèòü, ÷òî ýíåðãèÿ
ñâÿçè ýëåêòðîíà â ëåãêèõ àòîìàõ èçìåðÿåòñÿ äåñÿòêàìè ýëåêò-
ðîíâîëüò, â òî âðåìÿ êàê ýíåðãèÿ ðåíòãåíîâñêèõ êâàíòîâ â îïû-
òàõ Êîìïòîíà ñîñòàâëÿëà äåñÿòêè êèëîýëåêòðîíâîëüò. Åñòåñòâåí-
íî, ÷òî ýíåðãèÿ ñâÿçè â ýòèõ îïûòàõ íå ìîãëà ñóùåñòâåííûì
îáðàçîì èçìåíèòü ðàññìàòðèâàåìóþ çäåñü ñõåìó âçàèìîäåéñòâèÿ.
Åñëè ýíåðãèÿ ñâÿçè ýëåêòðîíà â àòîìå ñðàâíèìà ñ ýíåðãèåé
êâàíòà, òî ýôôåêò Êîìïòîíà íàáëþäàòüñÿ íå áóäåò. Ïîýòîìó
âèäèìûé ñâåò îáû÷íî íå ïðåòåðïåâàåò êîìïòîíîâñêîãî ðàññåÿ-
íèÿ â âåùåñòâå.
Çàìåòèì, ÷òî êîìïòîíîâñêîå ðàññåÿíèå ìîæåò ïðîèñõîäèòü
íå òîëüêî íà ýëåêòðîíå, íî è íà äðóãèõ ÷àñòèöàõ, ó÷àñòâóþùèõ
â ýëåêòðîìàãíèòíîì âçàèìîäåéñòâèè, íàïðèìåð íà ïðîòîíå. Ïðè
ýòîì âñå ôîðìóëû, îñíîâàííûå íà çàêîíàõ ñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè
è èìïóëüñà, îñòàþòñÿ ñïðàâåäëèâûìè ïðè çàìåíå ìàññû ïîêîÿ
ýëåêòðîíà m
e
íà ìàññó ïîêîÿ ðàññìàòðèâàåìîé ÷àñòèöû.
 ñïåêòðå êîìïòîíîâñêîãî ðàññåÿíèÿ ïîìèìî ñïåêòðàëü-
íûõ êîìïîíåíò èçëó÷åíèÿ ñ äëèíàìè âîëí, îïèñûâàåìûìè
ôîðìóëîé (1), âñåãäà íàáëþäàåòñÿ íåñìåùåííàÿ êîìïîíåíòà,
òî åñòü ðàññåÿííîå èçëó÷åíèå ñ äëèíîé âîëíû, ðàâíîé äëèíå
âîëíû ïàäàþùåãî ñâåòà. Åå âîçíèêíîâåíèå â ñïåêòðå ðàññåÿí-
íîãî èçëó÷åíèÿ ñâÿçàíî ñ òåì, ÷òî ïðè âçàèìîäåéñòâèè êîðîò-
êîâîëíîâîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ ñ âåùåñòâîì âîç-
ìîæíû ðàçëè÷íûå ïðîöåññû, îòëè÷íûå îò êîìïòîíîâñêîãî ðàñ-
ñåÿíèÿ. Îñíîâíîé ïðè÷èíîé ïîÿâëåíèÿ íåñìåùåííîé êîìïî-
íåíòû ìîæíî ñ÷èòàòü ðýëååâñêîå êîãåðåíòíîå ðàññåÿíèå íà ñâÿ-
çàííûõ ýëåêòðîíàõ. Òàêîå ðàññåÿíèå ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê
ïðîöåññ, ïðè êîòîðîì àòîìû âåùåñòâà ñíà÷àëà ïîãëîùàþò ïà-
äàþùèå ðåíòãåíîâñêèå êâàíòû è ïåðåõîäÿò â âîçáóæäåííîå
ñîñòîÿíèå, à çàòåì, âîçâðàùàÿñü â îñíîâíîå ñîñòîÿíèå, èçëó-
÷àþò ôîòîíû. Ïðè ýòîì, òàê êàê ýëåêòðîíû âíóòðåííèõ îáî-