Лекция18Эффект Комптона.ppt

лучей, рассеянных графитом под различными углами . Для этого был

применен рентгеновский спектрометр.

e-

спектре рассеянных лучей, кроме линии, имеющей длину волны излучения, падающего

на графит, появляется еще одна линия с большей длиной волны; сдвиг длины волны этой линии по отношению к длине основной растет с увеличением угла рассеяния θ.
Эффектом Комптона называется упругое рассеяние коротковолнового электромагнитного излучения (рентгеновского и γ-излучений) на свободных (или слабосвязанных) электронах вещества, сопровождающееся увеличением длины волны.

*

двумя газоразрядными счетчиками Сч.
Так было экспериментально доказано существование особых

световых частиц – фотонов.

Опыт Боте

рентгеновское излучение
Тормозное рентгеновское излучение
Квантовая природа излучения подтверждается также

существованием коротковолновой границы тормозного рентгеновского спектра.

- мощность излучения электрона

где υ0 – начальная скорость электрона.

всех длин волн от нуля до бесконечности. Длина волны, на

которую приходится максимум мощности излучения, должна уменьшаться по мере увеличения скорости электронов, что подтверждается на опыте

природы излучения. Действительно если излучение возникает за счёт энергии, теряемой

электроном при торможении, то энергия кванта ħω не может превысить энергию электрона eU т.е. ħω ≤ eU или hν ≤ eU, отсюда

или

Для видимого света длина волны λ = 0,5 мкм и

энергией W = 2,2 эВ, для рентгеновских лучей λ = 10 — 0,005нм и W = 100 эВ до 250 кэВ. Фотон обладает инертной массой:

W = mc2 ⇒ mф = W/c2 = hc/λc2 = h/cλ;

Фотон движется со скоростью света c = 3·108 м/с. Подставим это значение скорости в выражение

она может существовать только двигаясь со скоростью света c.
Найдем

выражение для энергии и импульса фотона. Мы знаем релятивистское выражение для импульса

И для энергии

т. е. p2 = E2/c2 откуда


где k – волновое

число