Logo Media Nauka

Facebook

Efekt Comptona

Efekt Comptona, zjawisko Comptona jest to zjawisko rozpraszania kwantów promieniowania γ (gamma) oraz kwantów promieniowania rentgenowskiego na elektronach swobodnych lub słabo związanych. W wyniku rozpraszania kwant obniża swoją energię i zmienia kierunek rozchodzenia się. W wyniku zderzenia z kwantem promieniowania elektron uzyskuje energię kinetyczną, a długość fali fotonu zmienia się o wartość:

gdzie:

Δγ - przyrost długości fali fotonu - to tak zwane przesunięcie komptonowskie,

h - stała Plancka,

me - masa spoczynkowa elektronu,

c - prędkość światła,

Θ - kąt rozproszenia kwantu.

Efekt ma największe znaczenie przy energiach rzędu 0,5 MeV.

Znaczenie zjawiska Comptona

Zjawiska Comptona nie dało się wyjaśnić na gruncie klasycznej teorii falowej. Podobnie jak w zjawisku fotoelektrycznym zewnętrznym wyjaśnienie opierało się na założeniu, że światło ma charakter kwantowy. Doświadczenie potwierdza, że istnieją fotony jako skończone kwanty (porcje) energii.

Kwanty światła rozpraszają się w zderzeniach z pojedynczymi elektronami. Zarówno przed, jak i po zderzeniu zachowują się jak klasyczne cząstki, czyli strumień fotonów. Jednocześnie jednak w tym samym doświadczeniu pomiar energii (długości fali) rozproszonego promieniowania opierał się o wykorzystanie jego falowej natury (dyfrakcja).

Doświadczenie Comptona było pierwszym, a dziś jednym z najbardziej eleganckich doświadczeń, które demonstrują korpuskularną naturę promieniowania elektromagnetycznego.

Wkrótce dualizm korpuskularno-falowy stał się powszechnie uznaną koncepcją.


© medianauka.pl, 2020-04-26, ART-3761


Inne zagadnienia z tej lekcji

Fizyka klasyczna a kwantowaFizyka klasyczna a kwantowa
Mechanika kwantowa zajmuje się ruchem mikrocząstek i stanowi podstawę dla fizyki cząstek elementarnych, atomu, fizyki jądrowej, fizyki ciała stałego, chemii, astrofizyki. Mechanika zrywa z determinizmem, tak powszechnym w mechanice klasycznej.
Efekt fotoelektrycznyEfekt fotoelektryczny
Efekt fotoelektryczny lub zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne, fotoemisja elektronowa jest to zjawisko emisji elektronów z powierzchni metali pod wpływem światła (fali elektromagnetycznej) o odpowiedniej częstotliwości.
Dualizm korpuskularno-falowyDualizm korpuskularno-falowy
Światło i w ogóle fala elektromagnetyczna wykazuje dwoistość natury, czyli dualizm. Czasem zachowuje się jak cząstki materii, a znów innym razem jak fala.
FotonFoton
Foton to kwant promieniowania elektromagnetycznego, w tym światła widzialnego. To pewna porcja światła. Foton jest cząstką elementarną, poruszającą się z prędkością światła o masie spoczynkowej równej zeru.
Fale de Broglie'aFale de Broglie'a
W 1924 roku Luis de Broglie wysunął hipotezę, że dualizm korpuskularno-falowy dotyczy także cząstek materialnych. Czy zatem fale materii istnieją? Uczony założył, że nie ma powodu, dla którego wzór na pęd fotonów nie można by było zastosować dla cząstek materialnych - o ile uda się doświadczalnie potwierdzić falistą strukturę materii.
Zasada nieoznaczonościZasada nieoznaczoności
Iloczyn niepewności pary wielkości fizycznych, które są kanonicznie sprzężone, jest nie mniejszy niż stała Plancka.




Niektóre treści nie są dostosowane do Twojego profilu. Jeżeli jesteś pełnoletni możesz wyrazić zgodę na przetwarzanie swoich danych osobowych. W ten sposób będziesz miał także wpływ na rozwój naszego serwisu.
© ® Media Nauka 2008-2020 r.