ĐẠi học sư phạm tp hcm trưỜng đh sư phạm tp hcm BÀi tiểu luậN
tải về 2.82 Mb.
|
 =  =  = 2,424.10-12 m (29)
Vì sao hiệu ứng Compton không xuất hiện ở ánh sang nhìn thấy ? Đến đây, chúng ta có thể tự đặt câu hỏi: vì sao sự thay đổi tần số của bức xạ điện từ khi tán xạ trên những electron tự do lại không quan sát thấy trên vùng phổ ánh sáng nhìn thấy. Chúng ta có thể hình dung, chẳng hạn khi ánh sáng xanh chiếu tới một vật nào đó, sau tán xạ trở nên có màu đỏ, tức là bức xạ nhìn thấy có bước sóng dài hơn, tuy nhiên, trong thực tế điều đó đã không xảy ra. Với ánh sáng nhìn thấy, độ dịch chuyển Compton không quan sát thấy một cách rõ rệt bởi vì trong trong trường hợp này mối tương quan khối lượng giữa electron và photon là hết sức không thuận lợi. Khi quan sát và va chạm đàn hồi lý tưởng, người ta nhận thấy phần xung lượng được truyền sang đối tác va chạm là nhiều nhất nếu tỉ lệ khối lượng là 1:1 . Ta biết rằng, năng lượng của photon ánh sáng nhìn thấy khoảng 2,5 eV (ở vùng bước sóng cỡ λ = 5.10-7 m). Trái lại, năng lượng của electron tính theo tương đương khối lượng - năng lượng lại có giá trị cỡ 511.103 eV. Từ đó suy ra khối lượng photon/electron là:  
Để có thể so sánh trong khuôn khổ vĩ mô, ta hình dung một quả cầu nhỏ kim loại đập vòa một bức tường thép vững chắc: quả cầu nhỏ sẽ bay ngược lại với xung lượng hầu như không đổi và phần xung lượng (-2 Điều đó có nghĩa, đẻ phần năng lượng chuyển gia đáng kể đến mức sự thay đổi bước sóng của photon tán xạ là quan sát được, thì tỉ lệ khối lượng photon/electron không được quá nhỏ. Đấy chính là lý do vì sao trong thí nghiệm của mình Compton đã sử dụng photon tới của bức xạ Rơnghen có năng lượng tương đương năng lượng của electron nghỉ, điều kiện để có thể đo được phần năng lượng chuyển từ photon sang electron, và đó chính là điều không thể có ánh sáng nhìn thấy. Phải chăng hiệu ứng Compton chỉ có thể giải thích bằng mô hình hạt ? Chúng ta vừa chứng kiến, hiệu ứng Compton có thể được giải tích tuyệt với bằng mô hình hạt của ánh sáng và bằng cách đó có thể tính được đọ dịch chuyển bước sóng. Tuy nhiên, nói rang mô hình hạt là khả năng duy nhất giải thích đượng hiệu ứng Compton lại là một sự nhầm lẫn thường thấy trong cách tài liệu khoa học đại chúng cũng như trong các sách giáo khoa nơi học đường. Chính bản thân Compton cũng đã nhận ra rằng, bên cạnh cách giải thích hiệu ứng bằng mẫu hạt của ánh sáng, cũng có thể chọn mô hình sóng để đưa ra sự dịch chuyển bước sóng trong hiệu ứng. Trong trường hợp này, có sự dịch chuyển bước sóng trong hiệu ứng Doppler, một hiệu ứng phản ánh tính chất sóng của ánh áng, xảy ra khi có sự chuyển động tương đối giữa nguồn phát sóng và máy nhận sóng, khiến cho dù chỉ có một nguồn sóng mà tùy theo việc chọn hệ quy chiếu ta lại thu được những bước sóng khác nhau. Sự thay đổi bước sóng trong hiệu ứng Compton có thể giải thích theo quan niệm sóng như sau: Electron ở trạng thái nghỉ được gia tốc đến tốc độ v nhờ bước sóng λ đến đạp vòa nó. Vấn đề ở đây là do bước sóng trong hệ quy chiếu nào: trong hệ đứng yên gắn với electron đứng yên hay trong hệ gắn với electron sau khi tán xạ với sóng điền từ. hệ sau chuyển động với vạn tốc  so với hệ trước. Do đó, nếu λ là bước sóng đo được trong hệ gắn với electron chuyển động thì bước sóng đo được tron hệ gắn với electron đứng yên sẽ là λ’ và λ’ > λ. Nghĩa là bước sóng của sóng tán xạ sẽ lớn hơn bước sóng của ánh sáng tới một lượng Δλ = λ’ – λ.
Bằng cách mô tả hiệu ứng này theo lý thuyết sóng, ta cũng sẽ có những tiên đoán lý tuyết định lượng về dịch chuyển bước sóng, và những tiên đoán này cũng trùng hợp với những tiên đoán nhận được từ lý thuyết hạt. như vậy, mô ta lý thuyết sóng cũng có giá trị tương đồng bên cạnh mô tả bằng lý thuyết hạt mà ta đã khảo sát kỹ ở trên. Do đó, xin được nhấn mạnh một lần nữa, trái với sự trình bày sai lầm trong không ít cuốn sách vật lý, không chỉ mô hình hạt của ánh sáng mới cho phép ta hiểu và tính toán hiệu ứng Compton, mà mô hình sóng cũng có giá trí hoàn toàn tương đương.[3] Каталог: 2013 2013 -> 1. Most doctors and nurses have to work on a once or twice a week at the hospital 2013 -> TrầnTrang EnglishTheory Phonetics 2013 -> CỘng hòa xã HỘi chủ nghĩa việt nam độc lập Tự do Hạnh phúc 2013 -> TRƯỜng đẠi học cần thơ 2013 -> DÂn số HỌc tài liệu dùng cho Chương trình bồi dưỡng nghiệp vụ 2013 -> VẬn dụng lực axit,LỰc oxy hóA, LỰc khử CỦa dãy axit hnX; HnXOm ĐỂ SỬ DỤng dạy họC 2013 -> TRƯỜng thpt chuyên bn ttđh lần II (Đề thi có 5 trang) ĐỀ thi thử ĐẠi họC tải về 2.82 Mb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
|
cầu) mà nó truyền cho bức tường thép với khối lượng cực lớn rõ rang là nhỏ đến mức có thể bỏ qua. Năng lượng của quả cầu nhỏ có thể xem là không thay đổi.