ĐẠi học sư phạm tp hcm trưỜng đh sư phạm tp hcm  BÀi tiểu luậN


Quá trình nghiên cứu hiệu ứng Compton



tải về 2.82 Mb.
trang3/32
Chuyển đổi dữ liệu20.05.2018
Kích2.82 Mb.
#38845
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   32

2. Quá trình nghiên cứu hiệu ứng Compton.


Trong những ngày đầu tiên của ông tại Princeton, Compton đã sớm bắt đầu nghiên cứu của mình trong lĩnh vực X-quang. Ông đã phát triển một lý thuyết về cường độ của sự phản chiếu X-quang từ tinh thể như một phương tiện nghiên cứu sự sắp xếp của các điện tử và nguyên tử.

Năm 1918 ông bắt đầu một nghiên cứu về tán xạ X-ray. Điều này dẫn vào năm 1923, ông khám phá ra hiện tượng tăng bước sóng của tia X do tán xạ của bức xạ điện tử tự do, ngụ ý rằng các lượng tử phân tán có năng lượng ít hơn lượng tử của chùm tia ban đầu. Hiệu ứng này, ngày nay gọi là hiệu ứng Compton, minh họa rõ ràng khái niệm hạt của bức xạ điện từ, sau đó Charles Thomson Rees Wilson chế tạo buồng mây chứng minh thực nghiệm của hiệu ứng Compton bằng bằng cách hiển thị sự tồn tại của electron giật Compton Đối với khám phá này, Compton đã được trao giải Nobel Vật lý năm 1927 cùng với Wilson, người đã nhận được giải thưởng cho khám phá của ông về phương pháp buồng mây.[1]
  1. MÔ TẢ THÍ NGHIỆM.


Năm 1923, Compton đã tiến hành thí nghiệm tán xạ của tia X trên một khối than chì. Chiếu chùm tia X có bước sóng λ vào một bia graphit T như trên hình 1. Ông tiến hành đo cường độ của tia X tán xạ từ bia trong một số hướng chọn lọc như một hàm của bước sóng. Hình 2 biểu diễn các kết quả của ông. Chúng ta thấy rằng mặc dù chùm tia tới chỉ chứa một bước sóng duy nhất, nhưng các tia X tán xạ lại có các cực đại cường độ ở hai bước sóng. Một cực đại với bước sóng λ của tia tới, còn cực đại thứ hai có bước sóng λ dài hơn λ một lượng Δλ. Độ dịch Compton – như người ta thường gọi Δλ – thay đổi tùy theo góc mà ta quan sát các tia X tán xạ.


Hình 1: Dụng cụ dùng để nghiên cứu hiệu ứng Compton. Chùm tia X đập đến bia graphit T. Các tai X tán xạ từ bia được quan sát ở các góc khác nhau đối với hướng tia tới. Detector (máy thu) đo cả cường độ lẫn bước sóng của các tia X tán xạ đó.





Hình 2: Những kết quả của Compton đối với bốn giá trị của gocs tán xạ θ. Chú ý rằng độ dịch Compton tăng khi góc tán xạ tăng


Compton xem chùm tia tới như dòng các photon có năng lượng E = hυ và xung lượng p = h/λ cùng với giả thiết rằng một số photon đó đã va chạm với các electron ở trong bia. Vì bị electron thu mất một số động năng trong va chạm nên photon bị tán xạ phải có năng lượng E thấp hơn photon tới. do đó, nó sẽ có tần số υ’ thấp hơn và tương ứng có bước sóng λ’ dài hơn đúng như ta quan sát. Như vậy chúng ta đã giải thích được một cách định tính độ dịch Compton.[2]


  1. tải về 2.82 Mb.

    Chia sẻ với bạn bè của bạn:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   32




Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2024
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương