ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ COMPTON
Arthur Holly Compton (1892 – 1962)
ΑΣ ΘΥΜΗΘΟΥΜΕ.
Από τη Σχετικότητα ξέρουμε ότι η ενέργεια ενός σωματιδίου είναι:
Το φωτόνιο (μηδενική μάζα ηρεμίας) έχει ενέργεια:
Είδαμε όμως ότι η ενέργειά του είναι:
Οπότε:
Επειδή
έχουμε:
Το φως είναι ένα πλήθος φωτονίων.
Κάποια φαινόμενα εξηγούνται αν θεωρήσουμε το φως κύμα.
Κάποια άλλα αν θεωρήσουμε τα φωτόνια σωματίδια.
Για να δούμε αν έχει ορμή πρέπει να προκαλέσουμε κρούση.
Βολικός στόχος είναι ένα ηλεκτρόνιο:
Το ηλεκτρόνιο απέκτησε ενέργεια:
Επομένως μειώθηκε η ενέργεια του φωτεινού κύματος.
Αυτό είναι το φαινόμενο Compton.
Θα παρατηρηθεί αν τα φωτόνια έχουν μικρά μήκη κύματος.
Είναι π.χ. ακτίνες Χ.
Ακτίνες Roentgen
ή
Ακτίνες Χ
Wilhem Roentgen
1845 - 1923
Παραγωγή των ακτίνων Χ
V
Vθ
+
-
Η θερμαινόμενη κάθοδος εκπέμπει ηλεκτρόνια.
Το ηλεκτρικό πεδίο τα επιταχύνει και βομβαρδίζουν τον στόχο, την ( δύστηκτη ) άνοδο.
Πίεση 10-7 atm
V
Vθ
+
-
Η θερμαινόμενη κάθοδος εκπέμπει ηλεκτρόνια.
Το ηλεκτρικό πεδίο τα επιταχύνει και βομβαρδίζουν τον στόχο, την ( δύστηκτη ) άνοδο.
Πίεση 10-7 atm
Τα ηλεκτρόνια χάνουν μέρος ή όλη την κινητική τους ενέργεια.
V
Vθ
+
-
Η θερμαινόμενη κάθοδος εκπέμπει ηλεκτρόνια.
Το ηλεκτρικό πεδίο τα επιταχύνει και βομβαρδίζουν τον στόχο, την ( δύστηκτη ) άνοδο.
Πίεση 10-7 atm
Τα ηλεκτρόνια χάνουν μέρος ή όλη την κινητική τους ενέργεια.
Τι είναι οι ακτίνες Χ ;
Είναι αόρατη ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με μήκη κύματος 10.000 φορές μικρότερα από αυτά του ορατού φωτός.
Το φάσμα τους είναι σύνθετο.
Αποτελείται από ένα συνεχές φάσμα πάνω στο οποίο εμφανίζονται γραμμές ( γραμμικό φάσμα ).
ΠΙΣΩ ΣΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ COMPTON.
Η κλασική Φυσική θα μας έλεγε ότι τα ηλεκτρόνια θα εκτελέσουν ταλάντωση με τη συχνότητα του κύματος.
Έτσι θα εκπεμφθεί από αυτά κύμα ίδιας συχνότητας.
Καμία αλλαγή στο μήκος κύματος.
Όμως:
Διατήρηση ενέργειας:
Από το νόμο του συνημιτόνου:
Μετά από πράξεις:
ΓΙΑΤΙ ΑΚΤΙΝΕΣ Χ ;
Ο όρος:
Μήκος κύματος Compton.
Για να παρατηρηθεί μια τέτοια μικρή διαφορά θα πρέπει η ακτινοβολία να έχει μήκος κύματος ίδιας τάξης.
Αυτό ισχύει στις ακτίνες X και σε μεγαλύτερες συχνότητες (ακτίνες γ).
Στο ορατό φως με μήκη κύματος 400 nm ως 700 nm δεν θα ανιχνεύαμε μια τόσο μικρή μεταβολή.