Атомная и ядерная физика: Физический практикум по курсу "Физические основы квантовой электроники". Часть 1. Затрудина Р.Ш. - 9 стр.

UptoLike

Составители: 

9
Ëàáîðàòîðíàÿ ðàáîòà 2
ÝÔÔÅÊÒ ÊÎÌÏÒÎÍÀ
ÖÅËÜ ÐÀÁÎÒÛ: èçó÷åíèå çàêîíîìåðíîñòåé âçàèìîäåéñòâèÿ
γ
-êâàíòîâ ñ âåùåñòâîì, ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ ïðîâåðêà ôîðìóëû
Êîìïòîíà.
ÏÐÈÍÀÄËÅÆÍÎÑÒÈ: àìïëèòóäíûé ñïåêòðîàíàëèçàòîð,
èñòî÷íèê ïèòàíèÿ, öèôðîïå÷àòàþùåå óñòðîéñòâî, èñòî÷íèê
γ
-êâàíòîâ.
1. Òåîðåòè÷åñêàÿ ÷àñòü
1.1. Ýëåìåíòàðíàÿ òåîðèÿ ýôôåêòà Êîìïòîíà
Ðàññåÿíèå ðåíòãåíîâñêèõ è
γ
-ëó÷åé â âåùåñòâå îòíîñèò-
ñÿ ê ÷èñëó ÿâëåíèé, â êîòîðûõ îò÷åòëèâî ïðîÿâëÿåòñÿ êîð-
ïóñêóëÿðíàÿ ïðèðîäà ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ. Âîëíî-
âàÿ òåîðèÿ, óäîâëåòâîðèòåëüíî îáúÿñíÿþùàÿ ýôôåêòû ðàññå-
ÿíèÿ äëèííîâîëíîâîãî èçëó÷åíèÿ, îêàçûâàåòñÿ íåñîñòîÿòåëü-
íîé ïðè îïèñàíèè ðàññåÿíèÿ ðåíòãåíîâñêèõ è
γ
-ëó÷åé. Ýòî
îòíîñèòñÿ, â ÷àñòíîñòè, ê îáúÿñíåíèþ ýêñïåðèìåíòàëüíî îá-
íàðóæåííîãî ôàêòà ïîÿâëåíèÿ â ñïåêòðå ðàññåÿííîãî èçëó÷å-
íèÿ êîìïîíåíò, îòñóòñòâóþùèõ â ñïåêòðå ïàäàþùåãî èçëó÷å-
íèÿ. Óïðóãîå ðàññåÿíèå ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ íà ñâî-
áîäíûõ (èëè ñëàáî ñâÿçàííûõ) ýëåêòðîíàõ, ñîïðîâîæäàþùå-
åñÿ óâåëè÷åíèåì äëèíû âîëíû, íàçûâàåòñÿ ýôôåêòîì Êîìï-
òîíà.
Ñîãëàñíî ãèïîòåçå Ýéíøòåéíà, ñâåò ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé
ïîòîê êâàíòîâ, èëè ôîòîíîâ, êîòîðûå âåäóò ñåáÿ ïîäîáíî ìà-
òåðèàëüíûì ÷àñòèöàì ñ èìïóëüñîì p = ћk, ãäå k — âîëíîâîé
âåêòîð. Ïðè âçàèìîäåéñòâèè ñ êàêèì-ëèáî îáúåêòîì èìïóëüñ
ôîòîíà ìîæåò èçìåíÿòüñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ çàêîíîì ñîõðàíåíèÿ
èìïóëüñà.
Âçàèìîäåéñòâèå ôîòîíà ñî ñâîáîäíûì ýëåêòðîíîì ìîæíî
ðàññìàòðèâàòü êàê óïðóãîå ñîóäàðåíèå äâóõ ÷àñòèö. Ïóñòü ôîòîí
ñ èìïóëüñîì ћk è ýíåðãèåé ћ
ω
ñòàëêèâàåòñÿ ñ ïîêîÿùèìñÿ ýëåê-