Ontola > Fyzika > diskuze
| Nahlásit

Comptonův jev, otázky

1. Uvažte, s jakou přesností musel Compton měřit (určovat) vlnovou délku rozptýleného záření.
2. Byla volba vlnové délky 0,07 nm dobrý nápad?
3. Jak by dopadlo měření, kdyby Compton použil záření s energií fotonů 5 eV?
4. Vypočtěte pro obě vlnové délky hmotnost fotonů a srovnejte ji s klidovou hmotností elektronu.
Témata: fyzika

1 reakce

(Upraveno 22.10. 11:20) | Nahlásit
2. volba byla správná (řádově několik keV) při nižších energiích by k fotoefektu ani k C. rozptylu nedocházelo, při vyšších by zase byla energie příliš vysoká a vyrážela by elektrony nebo destruovala jádro.

Záření s vysokou energií (řádově několik keV) při průchodu prostředím tvořeným lehkými atomy (tj. s nižšími protonovými čísly) podléhá typu absorpce, zvanému Comptonův jev (Comptonův rozptyl, kvantový rozptyl).

Compton při svých pokusech nechal dopadat rentgenové záření o energii 17,8 keV na uhlíkovou destičku a měřil energii odražených fotonů v závislosti na úhlu odrazu. Změřená spektra vykazovala přitom podobný tvar jako původní záření, ale byla energeticky posunuta k větším vlnovým délkám - měla tedy nižší energii než původní budící rentgenové záření.

1 eV = 1*e*V=1*(1,6e-19C)*V = 1,6e-19 C*V = 1,6e-19 J

17,8 keV = 17,8*1000*(1,6e-19)=2,848e-15 J

h=6,626e-34 J.s (Planckova konstanta)

E=h*f

c=λ*f

E=h*c/λ
λ=h*c/E

λ=6,626e-34*3e8/2,848e-15=6,9796348314606741573033707865169e-11=0,069796348314606741573033707865169e-9 = 0,07 nm

https://cs.wikipedia.org/wiki/Compton%C5%AFv_jev

3. E = 5 eV = 5*(1,6e-19)=8,e-19 J

h=6,626e-34 J.s (Planckova konstanta)

E=h*f

c=λ*f

E=h*c/λ
λ=h*c/E

λ=6,626e-34*3e8/8,e-19=2,48475e-7= 0,25 µm (IČ/IR záření Comtonův rozptyl nevyvolává)

https://cs.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetick%C3%A9_spektrum

4. hmotnost fotonu:

http://www.mizici.com/article.php?aid=773

hmotnost fotonu o vlnové délce λ=0,07 nm :

m = h /(λ*c) = 6,62e-34/(0,07e-9*3e8) = 3,152380952380952380952380952381e-32 kg

klidová hmotnost elektronu: 9,109 383 7015(28)×10−31

https://cs.wikipedia.org/wiki/Elektron

---

Záření gama reaguje s materiály třemi hlavními způsoby: fotoelektrickým jevem, Comptonovým jevem a vznikem elektron-pozitronového páru.


https://cs.wikipedia.org/wiki/Z%C3%A1%C5%99en%C3%AD_gama

1)

https://cs.wikipedia.org/wiki/Fotoelektrick%C3%BD_jev

https://www.wikiskripta.eu/w/Fotoelektrick%C3%BD_jev

2)

https://cs.wikipedia.org/wiki/Compton%C5%AFv_jev

https://www.wikiskripta.eu/w/Compton%C5%AFv_jev_-_v_%C4%8Dem_spo%C4%8D%C3%ADv%C3%A1


3)

https://www.wikiskripta.eu/w/Elektron-pozitronov%C3%A9_p%C3%A1ry
 Anonym
Odpovídat lze i bez registrace. Dodržujte pravidla Ontoly
Vložit: Obrázek