Эффект Комптона. Электроном является элементарная частица, которая имеет отрицательный электрический заряд Кл и массу покоя кг

Электроны и нейтроны.

Электроном является элементарная частица, которая имеет отрицательный электрический заряд Кл и массу покоя кг. Его энергия равна

.

Следовательно, частота электронной волны Де Бройля, которую он имеет согласно принципу корпускулярно-волнового дуализма, равна

,

так как

.

Аналогично для нейтрона, который является нейтральной частицей, имеющей массу в 1840 раз больше, чем у электрона, получим

.

Поскольку энергия пропорциональна частоте, из полученных соотношений видно, что при одной и той же длине волны энергия электрона в 1840 раз больше, чем у протона.

Рассеянием называется явление столкновения одних движущихся частиц с другими, в результате которого часть частиц изменяет направление своего движения.

При исследовании рассеяния электромагнитного излучения высокой частоты (например, рентгеновских лучей) на электронах наблюдается увеличение длины волны падающего излучения. Это явление объясняется тем, что электромагнитное излучение ведет себя как поток некоторых частиц, называемых фотонами, которые, сталкиваясь с электронами, теряеют часть своей энергии. При этом его частота излучения уменьшается, а длина волны растет.

Согласно законам сохранения энергии и импульса для релятивистских частиц можно записать

.

где и - частота и волновой вектор падающего фотона; и - частота и волновой вектор рассеяного фотона; - масса электрона и - и импульс его после столкновения с фотоном.

Обозначив величину

,

получим, что изменение длины волны при рассеянии фотона на электронах равно

,

где величина -комптоновской длиной волны рассеяния электрона.

Дата добавления: 2015-04-24