Длина волны Комптона

Длина волны Комптона для электрона Скорость света в вакууме Скорость электрона с энергией 1 эВ Электрон [c.108]

Явление Комптона состоит в изменении длины волны рентгеновских лучей, происходящем при рассеянии их легкими атомами. Впоследствии это явление было обнаружено н при рассеянии тяже- [c.652]

Рассеяние рентгеновских лучей с волновой точки зрения связано с вынужденными колебаниями электронов вещества, так что частота рассеянного света должна равняться частоте падающего. Тщательные измерения Комптона показали, однако, что наряду с излучением неизменной длины волны в рассеянном рентгеновском излучении появляется излучение несколько большей длины волны. [c.653]

Явление изменения длины волны при рассеянии света можно было бы объяснить с волновой точки зрения при помощи явления Допплера электроны, рассеивающие рентгеновские лучи, под действием их выбрасываются из атомов по различным направлениям с разными скоростями. Таким образом, рассеянное излучение должно иметь измененную длину волны в зависимости от скорости и направления движения рассеивающих электронов. Вычислив, как должны были бы двигаться рассеивающие электроны, нетрудно получить классическую картину явления Комптона. [c.656]

Комплексный потенциал 354 Комптона опыт 246 Комптоновская длина волны нуклона 659 [c.716]

Эффект Комптона состоит в изменении длины волны рентгеновских лучей, происходящем при их рассеянии в веществе. Схема опыта Комптона приведена на рис. 27.1. Выделяемый диафрагмами 1 и 1 узкий пучок рентгеновского излучения направляется на рассеивающее вещество 2. Спектральный состав рассеянного излучения исследуется с помощью рентгеновского спектрографа, со- [c.178]

Следует отметить, что указанные особенности эффекта Комптона относятся к рассеянию не очень жестких лучей на веществе с малым атомным номером (например, литий, бор, углерод, алюминий), имеющем электроны, относительно слабо связанные с ядром атома. По мере увеличения атомного номера все большая часть излучения рассеивается без изменения длины волны. [c.180]

Количественно эффект Комптона удается объяснить только с корпускулярных позиций. При соударениях с электронами вещества фотоны упруго отражаются от них, передавая им часть своей энергии. Применение законов сохранения энергии и импульса позволяет рассчитать изменение длины волны фотонов [c.160]

Опыты Комптона дали следующее выражение для смещения длины волны рентгеновского излучения, рассеянного на угол 0 [c.74]

Комптоновское рассеяние (эффект -Комптона) характеризуется сохранением энергии и момента количества движения при столкновении фотона с электроном атомной оболочки. Энергия и момент количества движения фотона выражаются через длину волны фотонного излучения следующим образом [c.337]

Накопленные в последние годы экспериментальные доказательства, по-видимому, решительно свидетельствуют в пользу действительного существования световых квантов. Кажется все более и более правдоподобным, что фотоэлектрический эффект, являющийся основным механизмом обмена энергией между излучением и материей, всегда подчиняется эйнштейновскому закону фотоэффекта. Опыты по фотографическим действиям света и недавние результаты А. Комптона об изменении длины волны рассеянных рентгеновских лучей было бы трудно объяснить без использования представления о световых квантах. С теоретической стороны представления Бора, которые подтверждаются столь многими экспериментальными доказательствами, основаны на том постулате, что атомы могут испускать или поглощать лучистую энергию частоты V только ограниченными количествами, равными /г к теория Эйнштейна флуктуаций энергии в черном излучении также с необходимостью приводит к подобным представлениям. [c.631]

Комптоновская длина волны. При рассеянии рентгеновских лучей на свободных электронах происходит изменение длины волны, обусловленное обменом энергией и импульсом между фотоном и электроном (эффект Комптона). Это изменение определяется формулой [c.282]

Опыты Комптона показали, что при рассеянии пучка монохроматических рентгенов- ских лучей на мишени из вещества с небольшим атомным номером в рассеянном излучении наряду с неизменной длиной волны появляется спектральная компонента, смещенная в сторону длинных волн. Наблюдаемое изменение длины волны АК = Х — К не зависит от материала мишени, а определяется лишь углом 0 между направлением падающего пучка и направлением рассеянного излучения. [c.469]

Комптон-эффект — упругое рассеяние электромагнитного излучения малых длин волн на свободных (или слабо связанных) электронах. В этом процессе электрон испытывает отдачу, а энергия и импульс фотона уменьшаются и, соответственно, увеличивается его длина волны. [c.259]

При взаимодействии фотонов Р. л. с электронами атомов вещества энергия излучения идет на образование а) когерентного излучения с неизменной длиной волны (опо используется при проведении всех рентгеноструктурных исследований) б) некогерентного излучения с измененной длиной волны и фотоэлектронов отдачи (Комптон-эффект) в) фотоэлектронов, обладающих конечной кинетической энергией и ионизованных атомов (внутренний фотоэффект) г) электронов Оже и дважды ионизованных атомов д) ионизованных атомов и коллективных (плазменных) колебаний электронов в результате процессов г) и д) могут возникать спутники — сателлиты основных линий рентгеновских характеристических спектров. [c.424]

Монохроматические улучи проходят через водород. Воспроизведите теорию эффекта Комптона с применением релятивистской механики. Рассчитайте длину волны фотона, рассеянного на угол 0 = 90° относительно направления Ох падающего пучка фотонов. [c.302]

Схема опыта Комптона представлена на рис. 15.5. Монохроматическое рентгеновское излучение с длиной волны I, исходящее из рентгеновской трубки, проходит через диафрагмы D и и в виде узкого пучка направляется па рассеиватель. Рассеянные лучи анализируются с помош,ью спектрографа рентгеновских лучей. С помощью этого опыта Комптоном было установлено, что при рассеянии рентге- ] l f f рааеибатель новских лучей наблюдается увеличение [c.347]

При экспериментальном исследовании этого явления, впервые пpoвeдe п oм Комптоном (1922 — 1923), было установлено, что наряду с закономерностями, хорошо объясняемыми электромагнитной теорией (поляризация рассеянного излучения и его интенсивность), наблюдаются эффекты, истолкование которых в рамках этой теории невозможно. Так, например, было обнаружено появление спутника у основной линии, совпадающей по длине волны с облучающими 8.26. Эффект Компто-объект характеристическими лучами. Ока- на на Х-линии молиб-залось, что смещение ДХ этого спутника не [c.447]

Используя очень косое падение излучения, удалось получить ясно выраженную дифракцию рентгеновских лучей со сравнительно грубой решеткой (d ж 0,02 мм, Комптон и Дьюэн, 1925 г.). Впоследствии по этому методу были получены превосходные дифракционные спектры и с большой точностью были измерены длины волн рентгеновского излучения. Этот метод измерения является в настоящее время наиболее совершенным (ср. 118). [c.205]

Детальное изучение рассеяния электромагнитного излучения с изменением длины волны было проведено в 1923 г. Комптоном. Установка Комптона (рис. 86) состояла из рентгеновской трубки РТ с молибденовым антикатодом А, рассеивателя Р, коллиматора К, кристалла Кр и ионизационной камеры ИК-В качестве рассеивателя был выбран графит, электроны в котором слабо связаны с ядром по сравнению с энергией харак теристического излучения молибдена. [c.246]

Появление в рассеянном излучении ДЛИНЬЕ волны, отличной от длины волны рассеиваемого излучения, получило название эффекта Комптона. Комптоном было показано, что изменение длины волны АА. = X, — пропорционально sin (0/2) и не зависит от to, а коэффициент пропорциональности равен 0,048-10 ° м, т. е. формула, описывающая эффект Комптона, имеет вид [c.26]

В своих экспериментах Комптон обнаружил также, что некоторая часть рассеяния происходит без изменения длины волны (см. рис. 10). Это объясняется тем, что большинство фотонов рассеивается в результате столкновенчя с внешними электронами атомов, которые связаны очень слабо с атомом и ведут себя при столкновении как свободные электроны. Для них справедлива формула (2.11). Однако некоторая часть фотонов проникает в глубь атомов и сталкивается с внутренними электронами, которые очень сильно связаны с атомом, что эквивалентно столкновению фотона не со свободным электроном, а с атомом. Формула (2.11) остается справедливой и для этого случая, но под Wg надо понимать не массу электрона, а массу атома, которая в тысячи раз больше массы электрона. Следовательно, изменение длины волны при столкновении в тысячи раз меньше, т. е. его прак ически нет. Этим объясняется присутствие в рассеянном излучении несмещенной компоненты. [c.28]

На основании дифракционных явлений были созданы приборы, позволяющие измерить с большой точностью длины волн рентгеновского излучения. Это открыло дорогу к широкому кругу экспериментов в области физики рентгеновских лучей, приведших к открытию новых явлений, например эффекта Комптона (см. 2). Основанный на этих явлениях рентгеноструктурный анализ остался и до настояидего времени одним из очень эффективных методов изучения структуры вещества. Использование дифракции на кристаллах для управления рентгеновскими лучами лежит в основе рентгеновской оптики, получившей особенно большое развитие в последние годы. [c.52]

Комптон рассмотрел упругое рассеяние фотона на свободном покоящемся электроне (что является хорошим приближением для рассеяния фотонов рентг. лучей на атомных электронах лёгких атомов). При рассеянии фотон передаёт электрону часть энергии и импульса, что соответствует уменьшению частоты (увеличению длины волны) рассеиваемого света. Из законов сохранения энергии и импульса он нолучил ф-лу для сдвига длины волны [c.431]

Если электрон, на к-ром рассеивается фотон, не покоится, а является ультрарелятивистским с энергией то при столкновсннн электрон торяет, а фотон приобретает энергию и длина волны света прп столкновении уменьшается (частота увеличивается). Такое явленно наз. обратным комптон-эффектом. Если направления скоростей нач. фотонов распределены изотропно, то ср. энергия рассеянных фотонов при обратном К. э. определяется соотношением [c.431]

Э. в. разл, диапазонов X характеризуются разл. способами возбуждения и регистрации. Они по-разному взаимодействуют с веществом. Процессы излучения и поглощения Э, в, от самых длинных волн до ИК-излучеиия достаточно полно описываются соотношениями электродинамики. На более высоких частотах доминируют процессы, имеющие существенно квантовую природу, а в оп-тич. диапазоне и тем более в диапазонах рентг. и у-лучей излучение и поглощение Э. в. могут быть описаны только на основе представлений о дискретности этих процессов. Во мн. случаях эл.-магн. излучение ведёт себя не как набор монохроматич. Э. в. с частотой ш и волновым вектором Л, а как поток квазичастиц—фотонов с энергией Лт и импульсом p = h[c.543]

Развитие дифракционной рентгеновской спектроскопии началось в конце 1920-х годов, когда Комптон и Доан [43] впервые предложили использовать для разложения рентгеновских спектров штриховую решетку, работающую при малых скользящих углах, а Осгуд [80] применил для этой цели вогнутую решетку. Вплоть до 1950-х годов центральной задачей спектроскопии в мягкой рентгеновской области оставалась систематизация спектров и измерение длин волн линий, а основным типом прибора классический спектрограф скользящего падения со сферической решеткой на роуландовском круге (схема Пашена— Рунге или ее модификации). Регистрация спектров проводилась на фотопленку. Достоинствами таких спектрографов являются широкая рабочая область спектра (в типичном случае от 0,5 до 50—100 нм), высокое разрешение, превышающее 10 при оптимальных размерах решетки и входной щели, и универсальность для различных типов источников. Основные недостатки — малая светосила, связанная с аберрационными ограничениями ширины решетки, а также отсутствие пространственного разрешения по высоте щели вследствие астигматизма. [c.281]

Дебай Питер Иозеф Вильгельм (1884—1966) ученый физик-химик, голландец по происхождению, работавший в Германии и США. Известен как один из авторов так называемой Дебай — Хюкелевской полуфеноменологической теории (1923), учитывающей эффект электростатических сил в таких средах как ионизированные растворы или плазмы. Наряду с Борном, Карманом и Эйнштейном уточнил Квантовую теорию теплоемкости. Вместе с П. Шеррером разработал новую методику рентгеновского анализа кристаллов в порошке, получившую широкое распространение в рентгеноструктурном анализе. Независимо от А. Комптоиа дал теорию Эффекта Комптона , вместе с Комптоном получил формулу для изменения длины волны рассеяния излучения, самостоятельно Дебай дал упрощенный вариант этой формулы, способствующий укреплению представления о кванте света как о частице (фотон). С именем Дебая связаны также дебаевская энергия, дебаевское уравнение дисперсии диэлектрической постоянной, дебаевское уравнение состояния твердого тела, дебаевское уравнение теплоемкости молекулы, содержащие так называемую дебаевскую функцию, дебаевская длина, дебаевский 7 закон, дебаевская теория колебаний кристалла, дебаевская единица, Дебая — Валлера уравнение н др. [c.577]

Рассеяние у лучеи. Эффект Комптона Ч Взаимодействие у-лу-чей с веществом может приводить к их рассеянию без поглощения. Рассеяние может быть двух видов когерентное рассеяние без изменения длины волны и некогерентное рассеяние с изменением длины волны. [c.147]

По теории эффекта Комптона одновременно с рассеянием кванта должно иметь место и отбрасывание электрона со скоростью v (электрон отдачи). Действительно такие электроны удалось наблюдать по методу камеры Вильсона, так как скорость этих электронов достаточна, чтобы вызвать ионизацию воздуха. Комптон и Саймон (1925 г.), пользуясь этим методом, изучили распределение направлений первичных и рассеянных квантов и электронов отдачи. Результаты оказались в полном согласии с приведенной теорией столкновения, расхождение между опытным и теоретическим определением направления полета электрона лежало в пределах О—20 , что следует считать весьма удовлетворительным для этого трудного опыта. Описанный опыт, так же как и специальный опыт Боте (1925 г.) показали, что акт рассеяния и акт электронной отдачи локализованы и в пространстве и во времени, как два совпадающих акта, что заставляет признать описываемый процесс элементарным, а не статистическим. На основании этих уже опытных данных следует считать неудовлетворительным классическое истолкование изменения длины волны при рассеянии, как результат явления Допплера, т. е. рассеяние электронами, приведенными в достаточно быстрое движение. Наоборот, с данными опыта вполне согласуется развитая квантовой механикой теория рассеяния рентгеновских лучей свободными электронами. Она не только подтверждает выводы, полученные при помощи упрощенного рассмотрения явлений на основании гипотезы световых квантов, но и приводит к количественным заключениям относительно интенсивности рассеянного света (Дирак, 1926 г., и Клейн и Ниши-на, 1929 г., применившие новую релятивистскую квантовую механику Дирака). Установленная этими теориями зависимость коэфициента рассеяния от направления наблюдения и длины волны хорошо подтверждается измерениями в весьма широком HHTepBajfe частот, вплоть до очень жестких у-лучей. В области наиболее коротких волн (см. Носмические лучи) формула Дирака-Клейн—Нишина дает пока единственно применимый, хотя и не вполне надежный, метод определения длины волны (Милликен, 1927 г.). [c.71]

Наличие рассеянных (в т о р и ч н ы х) Р. л. указывает на необходимость работающим с Р. л. защищать себя от действия не только прямого пучка Р. л., но и от вторичных лучей, рассеянных предметами, на к-рые падают пе рвйчныеР.л. (напр, стены). Спектральный состав вторичных Р. л. в основе совпадает с составом первичных, отличаясь однако рядом особенностей. В спектре вторичных лучей кроме линий, имеющихся в спектре первичных, заметны линии, несколько смещенные в сторону длинных волн (эффект Ком-пт о н а), а также линии, характерные для рассеивающего вещества (радиатора). Эффект Комптона объясняется с квантовой точки зрения след, образом. Столкновение кванта с электроном рассматривается как столкновение упругих шариков. Если электрон слабо связан, то по законам упругого удара он испытает явление отдачи и вылетит за пределы атома (электроны отдачи). Отразившийся от него квант потеряет при этом часть энергии, а так как энергия кванта е связана с частотой соотношением то длина волны Л должна при этом увеличиться. Изменение АЯ (в А) связано с углом рассеяния 6 соотношением [c.309]

Рассеяние света может происходить на электронах среды (явление Комптона), молекулах вещества (комбинационное рассеяние), флуктуации плотности среды (рассеяние Ман-дельштама-Бриллюена). Рассеяние Тиндаля характерно для мутных сред с размерами частиц порядка долей длины волны света, а рассеяние Ми - для сред с частицами, размеры которых составляют несколько длин волн света. [c.57]

Вычислите кинетическую энергию Wk электронов, получив ших импульс в направлении, составляющем угол ф с направле нием падения Ох, как функцию отношения а. = (комптонов ская длина волны больше длины волны падающего фотона) Найдите соотношение между углами ф и 0. Покажите в полярной системе координат зависимость энергии рассеянного фотона и электрона отдачи от углов ф и 0. [c.302]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...