Эффект Комптона

Изменение длины волны при рентген. Излучении при его рассеивание веществом содержащим легкие атомы. Длина волны измерения, которое рассеивается под углом θ в направление первичного монохромного измерения, больше его на величину /\a, кот. Зависит только от угла θ. /\a=a’-a=2aksin^2(θ/2). Эффект не объясняется классической волновой теорией. По квантовой теории эффект Комптона- результат упругово столкновения рентген. Фотона со свободным электроном. У легких атомов, энергия связи электронов с атомами значительно меньше энергии рентген. Фотона. В этом случае рентген. Фотон передает часть энергии в соотв. С законом сохранения энергии и импульса. Если электрон сильно связан с атомом, то при рассеивании на этом электроне фотона, фотон передает свою энергию и импульс не электрону а атому в целом.

Т.к. масса атома > m(e’), то и тому передается только небольшая часть энергии фотона.A’=a. Доля электронов сильно связанных с атомом увелич. По мере увеличение номера электрона в таблице Менделеева. Этим объясняется то, что чем тяжелее атомы, рассеив. Рентген. Излучение, тем больше относ. Интенсивность несмещ. Компонентов.

W=hν, P’f=hn’

Диалектическое единство корпускулярных и волновых свойств Эл.М. Излучения и частиц вещества

Интерференция и дифракция света свидетельствует о его волновой природе. А закономерности равновесного теплового эффекта, фотоэффекта и эффекта Комптона объясняются квантовыми свойствами. Однока волновой и квант. Способы описания света дополняют др. др. Осн. Уравнения связывающие волновые свойства (h, ν) и его корпускулярные свойства (Wf,Pf).W=hν,P’f=h/a. Волновые свойства играют определяющую роль в закон. Его распределения, интерференции, дифракции и поляризации. А корпускул. Свойства играют роль в процессах взаимодействия света с веществом. Чем большеa, тем меньшеPfи следовательно сложнее обнаруживаются квантовые свойства. Рентг. Лучи могут диф. Только на тонкой диф. Решетке, представленной решеткой твердого тела. В частности, в квантовой механике изучается физика атомов, молекул, а так же свойства атомов ядер и элементарных частиц.

Изучаемые объекты микромира имеют линейные размеры порядка 10^(-6 -13)см. В основе квантовой механики лежит представление о дискрет. Характере изменения энергии кванта представления Эйнштейна, о фотонах, как о квантах Эл.м. энергии, данные о квантованности физических величин (wиp), кот. Характеризуют при опред. Условиях состояние частиц в микромире.

Лекция8

Основная идея о том, что корпускулярно волновая двойственность свойств устан. Для света имеет универсальный характер. Такая двойственность для частиц, которые обладают импульсом. Все частицы, облад. Импульсомp, обладают и волновыми свойствами, а движение таких частиц сопровождается некот. Волновым процессом. Он характеризуется длиной волны, которая называется Де Бройлевской волной. Формула Де Броля устанавливает зависимость длины волны, связанной с движением частиц, связанных с импульсом этой частицы.A=p/mV,p’=h/2Pi*k,k=2Pi/a. Показывает число длин волн, которое укладывается в длине 2Pi. Движение частицы, обладающее определенной кинетической энергиейWk,a=h/корень(2mWk). Для электрна, который ускоряется в эл. Поле разностью потенциалов в/\φ вольт, a=12,55/корень(/\φ).

Формула Де Броля экспериментально подтверждается опытами по рас. Электронов по кристаллам, и по прохождению частиц сквозь вещество. Признаком волнового процесса является картина распределения электронов в приемниках частиц. Волновые свойства не проявляются в макроскопических телах. Длины волн для таких тел оказываются настолько малыми, что обнаружение их волновых свойств оказывается невозможным. Фазовая скорость волны де Броля Vфаз=w/k=c*c/V=C*C/h*m*a. Фазовая скорость зависит от длины волны, что говорит о дисперсии волн Де Броля. Фазовая скорость может превышать скорость света. Групповая скорость олн Де броля рассматривается как скорость движения группы волнU=Vдвижения частицы. В квантовой механике принимается, что между полной энергией частицWи частотой волны Де Броля.W=hν. Волны Де Броля имеют специальную природу, не имеют аналогов среди других волн, которые изучаются к классической физике. Квадрат модуля амплитуды волны Де Броля в данной точке является мерой вероятности того, что частица обнаружится в данной точке ,это говорит о вероятностном или статистическом смысле волн Де Броля.