Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!
Compton hatás
Anisi
kérdése
339
Mi a gyakorlati haszna?
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
0
Középiskola / Kémia
Válaszok
1
fodor2002
válasza
Először 1923-ban Arthur H. Compton (1892-1962) végzett olyan méréseket, melyekben fotonok elektronokkal ütköznek. Compton olyan nagy energiájú röntgenfotonokat használt, melyek energiájához képest a külső pályákon lévő atomi elektronok energiája elhanyagolható. Ilyenkor úgy tekinthetjük a folyamatot, hogy abban röntgenfotonok álló, szabadnak tekinthető elektronokkal ütköznek. A jelenséget Compton-szórásnak nevezzük, ami arra utal, hogy az álló elektronnak ütköző foton minden irányba eltérülhet, vagyis szóródhat.
A Compton-szóráskor a röntgenfoton és az álló elektron között tökéletesen rugalmas ütközés játszódik le, melyben az ütközés előtti és utáni energiák és lendületek megegyeznek. Az ütközési folyamat ábrázolható, amelyen a foton haladási irányát hullámos nyíl, a meglökött elektron mozgásának irányát egyenes nyíl jelöli.
A foton eltérülésének szöge tetszőleges értékű lehet 0° és 180° között. Az α=0° annak felel meg, hogy egyáltalán nem történik eltérülés, a foton kölcsönhatás nélkül halad el az elektron mellett, az α=180° pedig a visszaszórást jelenti, ekkor a foton "visszapattan" az elektronról, miközben a lehető legnagyobb energiát adja át neki. Minden α>0° értékhez valamilyen β>0° elektroneltérülési szög tartozik. Ilyenkor a foton valamekkora energiát ad át az elektronnak, tehát a foton energiájának csökkennie kell, ami frekvenciájának csökkenésével, hullámhosszának növekedésével jár együtt. Compton mérte a fotonok hullámhosszának növekedését a különböző eltérülési szögekben, amit elméletileg is kiszámított az ütközésre felírt energia és lendület megmaradási egyenletekből. Mérési eredményei igen nagy pontossággal megegyeztek az elméleti számításokkal, így a Compton-szórás a fotonok részecsketermészetének döntő bizonyítékává vált. Munkájáért A. H. Compton 1927-ben Nobel-díjat kapott.