আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান
45°-এ কম্পটন বিক্ষেপণ
মাঝারি কোণ — বিক্ষিপ্ত ফোটনের শক্তি মাঝারিভাবে পড়ে।
45°-এ কম্পটন বিক্ষেপণ — ইন্টারঅ্যাকটিভ আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান সিমুলেশন। মাঝারি কোণ — বিক্ষিপ্ত ফোটনের শক্তি মাঝারিভাবে পড়ে। লাইভ SI পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়ালসহ বিনামূল্যের ব্রাউজার-ভিত্তিক ভার্চুয়াল পদার্থবিজ্ঞান গবেষণাগার।
কম্পটন কোণ
মধ্যবর্তী কোণ — বিক্ষিপ্ত ফোটনের শক্তি মাঝারিভাবে কমে।
মধ্যবর্তী কোণে তরঙ্গদৈর্ঘ্য স্থানান্তর Δλ = λ_C(1 − cos θ) 0 এবং 2λ_C-এর মধ্যে থাকে। শক্তি এবং ভরবেগ বিক্ষিপ্ত ফোটন এবং প্রতিক্ষিপ্ত ইলেকট্রনের মধ্যে ভাগ হয়; সংঘর্ষের পরে কোনো কণাই স্থির থাকে না। θ = 45°-কে অগভীর এবং পশ্চাৎ বিক্ষেপণ সীমার মধ্যে সেতু হিসেবে ব্যবহার করুন।
- Δλ = λ_C(1−cos θ)
- শক্তি স্থানান্তর
তদন্ত সংক্ষিপ্তসার
ল্যাব খোলার আগেই প্রশ্নটি পরিকল্পনা করুন
ব্রিফটি প্রিরেন্ডার করা পাতার প্রতিচ্ছবি: মূল প্রশ্ন, প্রতিদ্বন্দ্বী প্রত্যাশা, চলরাশির ভূমিকা, নিয়ন্ত্রক সূত্র, সেটআপ, বিশ্লেষণ ও বিস্তার প্রম্পট দৃশ্যমান থাকে এবং এই ক্রমেই।
মূল প্রশ্ন
ছোট বিক্ষেপণ কোণে একটি ফোটন ক্ষীণভাবে দিক বদলায়। কোণ শূন্যের দিকে গেলে কি তার তরঙ্গদৈর্ঘ্য সরণও নগণ্য ছোট হয়ে যায়?
যে প্রত্যাশাগুলো বিবেচনা করতে হবে
- হ্যাঁ — θ → 0° হলে (1 − cos θ) → 0, তাই ক্ষীণভাবে বিক্ষিপ্ত ফোটনের তরঙ্গদৈর্ঘ্য সরণ শূন্যে চলে যায়।
- ছোট কোণেও সরণ প্রায় ধ্রুব থাকে।
- ছোট কোণে সরণ বরং বড় হয়।
চলরাশির ভূমিকা
আপনি যা সেট করেন:
- বিক্ষেপণ কোণ θ (°)
আপনি যা মাপেন:
- তরঙ্গদৈর্ঘ্য স্থানান্তর Δλ (pm)
তদন্তটি কীভাবে চলে
- compton-45 প্রিসেটটি খুলে রিসেট চাপুন। আপতিত X-রশ্মির তরঙ্গদৈর্ঘ্য 0.08 nm; বিক্ষেপণ কোণ 45°-তে স্থির।
- তরঙ্গদৈর্ঘ্য-সরণ রিডআউট চালু করুন।
- প্রতিটি ট্রায়ালের জন্য বিক্ষেপণ কোণ সেট করুন (ছোট কোণ) এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য সরণ রেকর্ড করুন।
নিয়ন্ত্রক সমীকরণ
ছোট কোণে কম্পটন সরণ — Δλ = λ_C(1 − cos θ)
θ → 0° হলে (1 − cos θ) → 0, তাই Δλ → 0: যে ফোটন ক্ষীণভাবে দিক বদলায় ক্ষীণভাবেই শক্তি হারায় — প্রায়-অবিক্ষুব্ধ সংঘর্ষে ভরবেগ সংরক্ষণের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ।
প্রিন্টযোগ্য ওয়ার্কশিটে শিক্ষার্থীদের যা বের করতে বলা হয়
- একটি ট্রায়ালের জন্য Δλ = (h/(m_ec))(1 − cos θ) নির্ণয় করুন। সারণির সাথে তুলনা করুন। θ কমার সাথে সরণ ছোট হয় — নিশ্চিত করুন।
- ব্যাখ্যা করুন কেন প্রায়-অবিক্ষিপ্ত ফোটন (ছোট θ) ইলেকট্রনে খুব অল্প ভরবেগ স্থানান্তর করে, এবং তাই খুব অল্প শক্তি হারায় — তাই ক্ষুদ্র তরঙ্গদৈর্ঘ্য সরণ।
ল্যাবের বাইরে এটি কোথায় দেখা যায়
- এই পরীক্ষণের আপতিত তরঙ্গদৈর্ঘ্যের (0.08 nm, compton-90-এর 0.05 nm থেকে ভিন্ন) বিপরীতে, যেকোনো নির্দিষ্ট কোণে তরঙ্গদৈর্ঘ্য সরণ Δλ দুই পরীক্ষণে একই হতো। ব্যাখ্যা করুন কেন কম্পটন সূত্রে সরণটি আসা ফোটনের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ওপর নির্ভর করে না।
- খুব ছোট কোণে Δλ পরীক্ষাগারে মাপা কঠিন হয়ে পড়ে, (অনেক বড়) আপতিত তরঙ্গদৈর্ঘ্যের তুলনায়। ব্যাখ্যা করুন কেন কম্পটন বিক্ষেপণ পরীক্ষায় সাধারণত দৃশ্যমান আলোর বদলে ছোট-তরঙ্গদৈর্ঘ্যের X-রশ্মি ব্যবহার করা হয়, যেখানে মূলতই ক্ষুদ্র পিকোমিটার-মাপের সরণ আরও কম লক্ষণীয় হতো।
- AP Physics 2 — Unit 15: Modern Physics
- IB Physics — E.2 Quantum physics
- General High School Physics — Modern physics intro
- NGSS High School Physics — Wave-particle duality of light
- কম্পটন 45-এ স্বাগতম
- কম্পটন সেটআপ নির্বাচন করুন
- প্লে চাপুন
- কোণ নির্ধারণ করে শক্তিহ্রাস
- Properties প্যানেল খুলুন
- করে ফেললেন!
দৃশ্য সাজাতে, প্লে চাপতে এবং লাইভ পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়াল নিয়ে অন্বেষণ করতে ইন্টারঅ্যাকটিভ সিমুলেশনটি খুলুন।